INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le système de gestion thermique 60 comprend un moyen de détermination 5 d’une position géographique courante X du véhicule 100. Le moyen de détermination 1 d’un parcours réel R parcouru par le véhicule 100 peut être intégré à un système de guidage 7 du véhicule 100. Le système de gestion thermique 60 comprend un moyen de définition 2 d’un itinéraire prévisionnel P à suivre pour atteindre un point d’arrivée prédéfini Af. Le moyen de définition 2 d’un itinéraire prévisionnel P permet de définir l’itinéraire prévisionnel P à suivre pour atteindre un point d’arrivée prédéfini Af depuis une position géographique courante X du véhicule.
La position géographique courante X du véhicule à l’instant de la définition 2 de l’itinéraire prévisionnel P est le point de départ D de l’itinéraire prévisionnel. L’itinéraire prévisionnel P relie le point de départ D et le point d’arrivée prédéfini Af.
Le moyen de définition 2 d’un itinéraire prévisionnel P à suivre pour atteindre un point d’arrivée prédéfini Af peut être intégré à un système de guidage 7 du véhicule 100. Le système de guidage 7 du véhicule 100 peut être un système embarqué. En variante, le système de guidage 7 du véhicule 100 peut être un système externe au véhicule, communiquant avec un système embarqué du véhicule 100.
Le point d’arrivée prédéfini Af peut être un point de destination choisi par le conducteur. Le point d’arrivée prédéfini Af peut également être une borne de recharge, lorsqu’une recharge de la batterie est nécessaire pour atteindre la destination prévue.
L‘énergie thermique à échanger est une quantité de chaleur à échanger. Le système de gestion thermique 60 est configuré pour sélectivement fournir une énergie thermique à un organe 25 du véhicule 100 ou recevoir une énergie thermique de l’organe 25 du véhicule 100, en réponse à une consigne CE d’énergie thermique à fournir ou à recevoir. Autrement dit, l’énergie thermique à échanger peut être une énergie thermique à fournir à l’organe 25 du véhicule. L’organe 25 est alors chauffé. L’énergie thermique à échanger peut également être une énergie thermique à recevoir de l’organe 25. Dans ce cas, l’organe 25 est refroidi. Le système de gestion thermique 60 peut fonctionner selon plusieurs modes de fonctionnement. Autrement dit, le système de gestion thermique 60 peut, suivant les modes de fonctionnement refroidir l’organe 25, ou réchauffer l’organe 25. Le système de gestion thermique 60 peut aussi ne pas avoir d’effet thermique sur l’organe 25, ce qui correspond à une consigne CE d’énergie à échanger nulle.
Le moyen de détermination 3 d’un état thermique réel de l’organe 25 comprend un ensemble de capteurs de mesures, par exemple un ou des capteurs de température ou de pression.
A un instant donné, l’état thermique réel de l’organe 25 est l’état thermique correspondant à cet instant donné. Autrement dit, l’état thermique réel de l’organe 25 est l’état thermique correspondant à l’instant présent. Le mode temps réel est ainsi un mode dans lequel la consigne d’énergie thermique à fournir prend en compte uniquement les besoins thermiques présents, ou actuels, de l’organe 25.
A un instant donné, l’état thermique prévisionnel de l’organe 25 est un état thermique correspondant à un instant futur par rapport à cet instant donné. Autrement dit, l’état thermique prévisionnel de l’organe 25 est un état thermique correspondant à un instant futur par rapport à l’instant présent. Le mode prédictif est ainsi un mode dans lequel la consigne d’énergie thermique à fournir à un instant donné prend en compte les besoins futurs de l’organe 25, qui sont estimés à partir de la connaissance de l’itinéraire prévu.
Le mode prédictif du système de gestion thermique 60 peut être activé par défaut dès que le point d’arrivée Af a été défini.
Le moyen de prévision 4 de l’évolution de l’état thermique de l’organe 25 permet de déterminer l’état thermique futur de l’organe 25 en tout point de l’itinéraire prévisionnel P à suivre. Pour cela, le moyen de prévision 4 comprend des moyens de calculs et un modèle d’évolution de l’état thermique de l’organe 25. Ce modèle d’évolution peut notamment prendre en compte la puissance mécanique fournie par le moteur électrique du véhicule, la vitesse du véhicule, la puissance électrique fournie la batterie, la température ambiante. La puissance mécanique fournie par le moteur électrique peut être estimée à partir du type de réseau routier prévu, qui influe sur la vitesse maximale réalisable et donc sur la consommation le long du parcours. Le calcul réalisé peut aussi prendre en compte le profil du parcours, c’est-à-dire les pentes présentes sur le parcours, montantes ou descendantes.
La détermination de l’état thermique prévisionnel de l’organe 25 peut être réalisée à partir de la totalité de l’itinéraire prévu. La détermination de l’état thermique prévisionnel de l’organe 25 peut être réalisée à partir de seulement une portion de l’itinéraire prévu, cette portion correspondant au prochain tronçon à parcourir. Par exemple, cette prévision peut prendre en compte seulement les 50 prochains kilomètres à parcourir. Si la totalité de l’itinéraire prévu fait moins de 50 kilomètres, la totalité de cet itinéraire peut être prise en compte.
La détermination de l’état thermique prévisionnel de l’organe 25 est réactualisée périodiquement pendant le parcours réalisé. La périodicité de réactualisation, ou de remise à jour, de l’état thermique prévisionnel peut varier en fonction des ressources de calculs disponibles et en fonction de la complexité des modèles utilisés. Par exemple, l’état thermique prévisionnel de l’organe 25 peut être réactualisé, c’est-à-dire calculé à nouveau, toutes les 5 minutes. Plutôt qu’une réactualisation basée sur le temps de parcours, la réactualisation peut se faire en fonction de la distance parcourue par le véhicule. D’autres critères de réactualisation peuvent bien sûr être utilisés.
Le procédé proposé comporte les étapes : (vi) déterminer un parcours réel R parcouru par le véhicule 100, (vii) déterminer un écart E entre le parcours réel R et l’itinéraire prévisionnel P, (viii) si l’écart E est supérieur à un seuil prédéterminé S, passer du mode prédictif au mode temps réel.
L’écart E entre le parcours réel R et l’itinéraire prévisionnel P est un critère d’écart pouvant prendre plusieurs formes. L’écart E est un critère numérique permettant de caractériser de manière quantitative que le parcours réel R et l’itinéraire prévisionnel P ne sont pas identiques. Autrement dit, non seulement l’existence d’un écart est déterminée, mais aussi l’étendue de cet écart est déterminée.
Selon un mode de réalisation du procédé proposé, l’écart E entre le parcours réel R et l’itinéraire prévisionnel P est déterminé à partir d’une distance L entre une position géographique courante X du véhicule 100 et l’itinéraire prévisionnel P.
La distance L entre une position courante X du véhicule 100 et l’itinéraire prévisionnel P peut être une valeur instantanée.
Les phases de recharge de la batterie 1 peuvent contribuer à la gestion thermique de la batterie 1.
Il est ainsi proposé un procédé de contrôle d’un système de gestion d’énergie électrique 70 d’un véhicule électrique 100. Le système de gestion d’énergie électrique 70 comporte: - une batterie 1 de stockage d’énergie électrique configurée pour fournir de l’énergie électrique à un moteur électrique 2 de propulsion du véhicule 100 et pour recevoir de l’énergie électrique d’une borne de recharge 40, la batterie 1 étant configurée pour être parcourue par un courant électrique et pour s’échauffer lorsque la batterie 1 reçoit de l’énergie électrique du dispositif de charge 40. Le procédé proposé comprend les étapes : (i) déterminer un besoin de chauffe de la batterie 1, (ii) déterminer une consigne C de quantité d’énergie électrique E à fournir à la batterie 1 pour que la batterie 1 reçoive une quantité de chaleur Q supérieure à une valeur minimale prédéterminée Qmin, (iii) transmettre par une interface homme-machine 8 une proposition de recharger la batterie 1 de façon à fournir à la batterie 1 une quantité d’énergie électrique E égale à la consigne C déterminée.
Plutôt que de chauffer la batterie 1 par exemple par un chauffage électrique dédié, il est possible de mettre à profit la chaleur dégagée par une phase de recharge de la batterie 1. La recharge de la batterie 1 permet ainsi à la fois d’augmenter la quantité d’énergie électrique stockée par la batterie 1 et de chauffer la batterie 1. Lorsqu’un chauffage de la batterie 1 est nécessaire, l’énergie thermique dissipée par la recharge de la batterie 1 n’est pas perdue mais réutilisée. L’énergie nécessaire au conditionnement thermique de la batterie 1 peut ainsi être minimisée.
La batterie 1 reçoit de l’énergie thermique lorsqu’elle reçoit de l’énergie électrique, en raison des pertes thermiques générées par la circulation du courant électrique.
L’interface homme-machine 8 est par exemple un écran tactile.
La proposition peut être validée par le conducteur ou un autre occupant du véhicule, c’est-à-dire acceptée. La proposition peut être rejetée par le conducteur ou un autre occupant du véhicule, c’est-à-dire refusée. Le conducteur confirme son choix d’accepter ou de refuser la proposition en touchant une zone de l’écran tactile correspondant à son choix.
Selon un aspect du procédé, le procédé comprend l’étape : - recevoir une information de disponibilité d’une borne de recharge 40 ayant une puissance électrique de charge P supérieure à un seuil minimal prédéterminé Pmin, et l’étape de transmission par l’interface homme-machine 8 d’une proposition de recharger la batterie 1 est réalisée seulement si l’information de disponibilité de la borne de recharge 40 est reçue.
Autrement dit, une proposition est faite au conducteur de procéder à une recharge de la batterie 1 afin de chauffer celle-ci seulement si une borne de recharge 40 ayant une puissance suffisante est disponible. En effet, si la ou les bornes de recharge disponibles ont une puissance insuffisante, le courant fourni à la batterie 1 ne suffit pas à chauffer celle-ci de manière suffisante. Il n’est donc pas utile de procéder à une recharge de la batterie 1 dans le but de la réchauffer.
Le seuil minimal prédéterminé Pmin de puissance électrique de la borne de recharge 40 est égal à 43 kilowatts (kW). Cette valeur minimale de puissance électrique de la borne de recharge 40 permet de garantir un échauffement suffisant de la batterie 1 lors de l’opération de recharge, l’intensité du courant traversant la batterie générant alors suffisamment de pertes thermiques.
La valeur minimale prédéterminée Qmin de la quantité de chaleur Q à fournir à la batterie 1 est par exemple égale à 1000 kilojoules (kJ).
La consigne C de quantité d’énergie électrique E à fournir à la batterie 1 est limitée à une valeur maximale prédéterminée QEmax. Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, la consigne C de quantité d’énergie électrique E à fournir à la batterie 1 est limitée à une valeur maximale prédéterminée QEmax de façon à recharger la batterie 1 jusqu’à un état de charge inférieur à un état de charge maximal de la batterie 1.
La valeur maximale prédéterminée QEmax de consigne C de quantité d’énergie électrique E à fournir à la batterie 1 dépend d’un état de charge de la batterie 1. Autrement dit ; la valeur maximale prédéterminée QEmax dépend de l’énergie électrique disponible E_D de la batterie 1 au moment où la recharge débute.
La valeur maximale prédéterminée QEmax de consigne C de quantité d’énergie électrique E à fournir à la batterie 1 peut être une quantité d’énergie électrique permettant d’atteindre un état de charge donné de la batterie 1. Cet état de charge donné est par exemple 80% de l’état de charge maximal de la batterie 1. Ainsi, la batterie 1 est chargée de façon à ne pas dépasser 80% de sa charge maximale. La durée de recharge est ainsi nettement plus courte que lorsque la batterie est chargée jusqu’à sa capacité maximale. En effet, la durée nécessaire pour passer de 80% de charge à 100% de charge peut être sensiblement identique à la durée pour passer à 30% de charge à 80% de charge. Il est ainsi avantageux de recharger par exemple d’un état de charge de 30% de charge jusqu’à un état de charge de 80% de charge plutôt que de recharger de 30% de charge jusqu’à l’état de charge maximal 100%. De plus, ne pas recharger la batterie 1 jusqu’à son état de charge maximal donne l’opportunité d’effectuer à nouveau une recharge de la batterie au cours du même trajet, de façon à récupérer à nouveau l’énergie thermique dissipée au cours de la recharge.
Le procédé comprend une étape de sélection parmi un ensemble E de bornes de recharge 40 accessibles d’une borne de recharge 40-a ayant une puissance électrique de charge P supérieure au seuil prédéterminé Pmin. La proposition transmise comprend une localisation géographique de la borne de recharge 40-a sélectionnée.
La proposition transmise peut comprendre une estimation d’un temps de trajet pour atteindre la borne de recharge 40-a sélectionnée.
La borne de recharge 40-a proposée est déterminée en fonction de plusieurs critères. La borne de recharge 40-a est choisie en fonction d’informations de localisation de chaque borne de recharge de l’ensemble E de bornes de recharge accessibles. La borne de recharge 40-a est choisie en fonction d’informations de puissance électrique fournie par chaque borne de recharge de l’ensemble E de bornes de recharge accessibles. La borne de recharge 40-a est choisie en fonction d’informations de localisation du véhicule par rapport à l’ensemble E de bornes de recharge accessibles.
Le flux de carburant Q possède en outre au point de sortie P3 une troisième enthalpie HC3 prédéterminée. De manière analogue au point d’entrée P1, le flux de carburant Q possède au point de sortie P3 une troisième enthalpie HC3 qui varie dans un intervalle de troisièmes enthalpies HC3, déterminée par exemple pour une valeur d’enthalpie de référence prédéterminée à la saturation liquide et au point d’ébullition, c’est-à-dire pour une pression de 101325 Pa. L’intervalle de troisièmes enthalpies HC3 est valable pour toutes les phases de vol de l’aéronef.
A titre d’exemple, pour un para-hydrogène, la première enthalpie HC1 du flux de carburant Q au point d’entrée P1 est comprise dans l’intervalle [-29 942 ; 49 693] J/kg et la troisième enthalpie HC3 au point de sortie P3 est comprise dans l’intervalle [ 2 084 731 ; 6 681 802] J/kg pour une valeur d’enthalpie de référence nulle HC=0 à la saturation liquide et au point d’ébullition, c’est-à-dire pour une pression de 101325 Pa.
Pour permettre le conditionnement du flux de carburant Q, c’est-à-dire pour permettre son passage depuis les conditions d’entrée C1 aux conditions de sortie C3, le système de conditionnement SC comprend une pompe mécanique 2 et deux modules de chauffage 31, 32.
Chaque module de chauffage 31, 32 est configuré pour apporter des calories au flux de carburant Q afin de le réchauffer pour qu’il puisse être injecté dans la turbomachine M. Dans cet exemple, le système de conditionnement SC comprend deux modules de chauffage 31, 32, cependant le système de conditionnement SC pourrait alternativement comprendre un nombre différent de modules de chauffage 31, 32, en particulier un nombre supérieur à deux.
Dans cet exemple, un premier module de chauffage 31 est monté dans le référentiel aéronef REF-A et est configuré pour réchauffer le flux de carburant Q jusqu’à une température de circulation Tc. La température de circulation Tc correspond à une température supérieure à un seuil de cryotempérature, de manière à s’affranchir de l’installation de lignes cryogéniques lourdes et encombrantes entre le référentiel aéronef REF-A et le référentiel turbomachine REF-M. Dans cet exemple, la température de circulation Tc est comprise entre 44,5 et 299,7 °C. Un deuxième module de chauffage 32 est monté dans le référentiel turbomachine REF-M et est configuré pour réchauffer le flux de carburant Q jusqu’à une température d’injection Ti. La température d’injection Ti est supérieure à la température de circulation Tc et correspond à une température à laquelle le flux de carburant Q peut être injecté dans la chambre de combustion de la turbomachine M. Dans cet exemple, la température d’injection Ti est comprise entre 150 et 450 °C. Il est décrit dans ce document un système de conditionnement SC comprenant un premier module de chauffage 31 monté dans le référentiel aéronef REF-A et un deuxième module de chauffage 32 monté dans le référentiel turbomachine REF-M, il va de soi que le système de conditionnement SC pourrait comprendre un nombre différent de modules de chauffage 31 montés dans le référentiel aéronef REF-A et/ou un nombre différent de modules de chauffage 32 montés dans le référentiel turbomachine REF-M.
Dans cet exemple, le premier module de chauffage 31 est configuré pour réchauffer le flux de carburant Q à partir de la chaleur issue de l’aéronef A, comme l’air issu de la cabine, la chaleur issue de systèmes électriques ou électroniques, etc. Le deuxième module de chauffage 32 est configuré pour réchauffer le flux de carburant Q à partir de la chaleur issue de la turbomachine M, comme la chaleur issue de l’huile de lubrification, les calories en sortie de turbine, la chaleur de la tuyère, etc..
Chaque module de chauffage 31, 32 est de préférence un échangeur de chaleur, un système de chauffage électrique, un système de stockage thermique, une pile à combustible, une turbine à gaz ou un brûleur. Chaque module de chauffage 31, 32 est configuré pour fournir une quantité de chaleur propre.
En particulier, le premier module de chauffage 31 est configuré pour fournir une première quantité de chaleur ThA permettant de chauffer le flux de carburant Q jusqu’à la température de circulation Tc. Le deuxième module de chauffage 32 est configuré pour fournir une deuxième quantité de chaleur ThM permettant de chauffer le flux de carburant Q jusqu’à la température d’injection Ti.
Pour relier le premier module de chauffage 31 et le deuxième module de chauffage 32, le système de conditionnement SC comprend une conduite de liaison L, comme représenté sur la . La conduite de liaison L est configurée pour faire circuler un flux de carburant Q dans un état monophasique gazeux. Autrement dit, la conduite de liaison L n’est pas une conduite cryogénique, ce qui permet de s’affranchir d’une conduite de liaison L lourde et encombrante, comme décrit précédemment. De plus, un état monophasique permet de limiter les instabilités de l’écoulement dans la conduite de liaison L.
Le flux de carburant Q possède, à un point de transfert P2 du circuit de carburant 1, positionné directement en entrée de la conduite de liaison L, c’est-à-dire en sortie du premier module de chauffage 31, des conditions de transfert C2. En particulier, le flux de carburant Q possède, au point de transfert P2, une deuxième enthalpie HC2. Plus précisément, le flux de carburant Q possède au point de transfert P2 une deuxième enthalpie HC2 qui varie dans un intervalle de deuxième enthalpie HC2 déterminée par exemple pour une valeur d’enthalpie de référence nulle à la saturation liquide et au point d’ébullition, c’est-à-dire pour une pression de 101325 Pa. L’intervalle de deuxièmes enthalpies HC2 est valable pour toutes les phases de vol de l’aéronef.
La deuxième enthalpie HC2 est configurée pour être déterminée à partir de la première enthalpie HC1 au point d’entrée P1, de la troisième enthalpie HC3 au point de sortie P3 et d’un critère de transfert γR, selon lequel γR=(HC2-HC1)/(HC3-HC1). En pratique, la deuxième enthalpie HC2 dépend de la première quantité de chaleur ThA fournit par le premier module de chauffage 31 et la deuxième quantité de chaleur ThM fournit par le deuxième module de chauffage 32, comme cela sera décrit plus en détails par la suite.
Selon un aspect de l’invention, le critère de transfert γR est défini selon un critère de transfert minimum γRmin et un critère de transfert maximum γRmax, de manière à couvrir toutes les phases de vol de l’aéronef A. En pratique, le critère de transfert γR dépend des intervalles de définition de chaque enthalpie HC1, HC2, HC3 qui varient suivant les phases de vol de l’aéronef. Autrement dit, le critère de transfert γR est défini dans une plage prédéterminée [γRmin ; γRmax]. Selon un aspect de l’invention, le critère de transfert γR permettant de déterminer une plage de deuxièmes enthalpies HC2 est défini dans une plage prédéterminée [0,073 ; 0,778]. Une telle gamme de critère de transfert γR permet avantageusement une répartition optimale du chauffage entre le référentiel aéronef REF-A et le référentiel turbomachine REF-M.
Dans une première forme de réalisation alternative, le critère de transfert γR permettant de déterminer une plage de deuxièmes enthalpies HC2 est défini dans la plage prédéterminée [0,309 ; 0,681]. Une telle plage permet de s’assurer que le flux de carburant Q circule dans le circuit de carburant 1 à des températures satisfaisantes à la fois dans le référentiel aéronef REF-A et dans le référentiel turbomachine REF-M.
Dans une deuxième forme de réalisation alternative, le critère de transfert γR permettant de déterminer une plage de deuxièmes enthalpies HC2 est défini dans la plage prédéterminée [0,157 ; 0,778]. Une telle plage permet de s’assurer que le flux de carburant Q circule entre le référentiel aéronef et le référentiel turbomachine à des températures libres mais suffisamment élevées pour permettre une répartition optimale du chauffage entre le premier module de chauffage 31 et le deuxième module de chauffage 32.
Dans une troisième forme de réalisation alternative, le critère de transfert γR permettant de déterminer une plage de deuxièmes enthalpies HC2 est défini dans la plage prédéterminée [0,073 ; 0,401]. Une telle plage permet de s’assurer que le flux de carburant Q circule entre le référentiel aéronef et le référentiel turbomachine à une température minimale pour permettre de s’affranchir de conduite de circulation cryogénique.
La rainure ménagée dans la paroi inférieure du conduit peut présenter une profondeur qui est inférieure à 50 % de l’épaisseur de la paroi inférieure, ou inférieure à 40 %, par exemple de l’ordre d’un tiers.
Selon une réalisation possible, les premiers moyens d’assemblage comprennent, de chaque côté de l’ouverture, un bras faisant saillie de la paroi supérieure à distance du bord de l’ouverture et vers le haut, le bras s’étendant longitudinalement sur toute la longueur du conduit, l’extrémité supérieure du bras étant pourvue d’un retour tourné vers l’autre bras, le conduit formant ainsi deux gorges longitudinales ouvertes l’une vers l’autre.
La bande de la paroi supérieure qui est adjacente à l’ouverture et située entre le bord de l’ouverture et le bras, peut former une paroi d’appui pour l’aile correspondante du dispositif de collecte. Chacune des gorges peut être apte à recevoir une partie d’une aile du dispositif de collecte, par exemple les deuxièmes moyens d’assemblage. Les gorges peuvent permettre l’encliquetage du dispositif de collecte sur le conduit ou son coulissement longitudinal par rapport au conduit. Un collage peut être prévu une fois le dispositif de collecte 4 monté sur le conduit 2, pour améliorer le maintien relatif des deux pièces.
La fente ménagée dans la paroi supérieure du dispositif de collecte peut présenter une profondeur qui est inférieure à 35 % de l’épaisseur de ladite paroi supérieure, ou inférieure à 25 %, par exemple de 20 %. La fente peut s’étendre longitudinalement sur toute la longueur du conduit. La fente peut être ménagée sur la face intérieure de la paroi supérieure du dispositif de collecte.
Selon une réalisation possible, les orifices ménagés dans la paroi supérieure du dispositif de collecte sont oblongs, avec une largeur inférieure à 4 mm, par exemple de l’ordre de 3 mm. Une telle disposition évite les blessures puisqu’il n’est pas possible d’insérer accidentellement une partie du corps, même un doigt d’enfant, dans un orifice aussi petit. Cela permet également de limiter l’entrée dans la canalisation d’éléments indésirables tels que les cheveux, qui peuvent conduire à des bouchages. Les orifices peuvent être ménagés sur toute la longueur du conduit.