INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un aspect, le boitier de distribution électrique est positionné en amont de la pile à combustible. Cela permet de l’éloigner des connecteurs de la pile à combustible placés en aval.
Selon un aspect, le circuit d’alimentation en air comprend une pompe de circulation d’air positionnée verticalement sous la pile à combustible.
La illustre un des exemples de réalisation de la zone de fragilisation 18, qui est ici formée par la coopération du joint d’étanchéité 14 avec une gorge de réception du joint, la gorge présentant au moins une dimension qui est augmentée localement, au niveau de la zone de fragilisation.
En d’autres termes, la zone du joint d’étanchéité destinée à être la zone de fragilisation 18 est disposée dans une portion d’une gorge 21 qui présente une section de dimension plus importante que la dimension de section du reste de la gorge dans laquelle est disposé le reste du joint d’étanchéité 14. Dans l’exemple illustré, la portion de la gorge 21 qui est au niveau de la zone de fragilisation présente une dimension radiale, c’est-à-dire selon une direction qui va de l’intérieur du pack-batterie à l’extérieur du pack-batterie en traversant une paroi du cadre 16, qui est plus grande que la dimension correspondante du joint. Il sera compris que sans sortir du contexte de cet exemple de réalisation, c’est la profondeur, c’est-à-dire la dimension selon la direction d’empilement E précédemment évoquée, de cette portion de la gorge qui pourrait être agrandie.
A l’endroit où la dimension de la gorge est plus importante, c’est-à-dire au niveau de la zone de fragilisation, le joint d’étanchéité 14 a plus de place pour s’étendre lors de sa compression par la fermeture du couvercle et le taux de compression du joint d’étanchéité est localement plus bas que celui du reste du joint d’étanchéité. La zone de fragilisation 18 du joint d’étanchéité peut de cette façon sensiblement se déplacer dans sa portion de gorge sous une pression et/ou une température anormale des gaz de sorte à laisser passer ces derniers plus facilement lorsqu’un emballement thermique des cellules électrochimiques 3 se produit.
On comprend que dans une configuration standard, c’est-à-dire avec une pression des gaz qui ne remet pas en cause la forme originale du joint d’étanchéité comprimé, le joint d’étanchéité dans son ensemble et notamment la zone de fragilisation, s’étend de manière à remplir intégralement la gorge et assure sa fonction d’étanchéité.
La illustre un autre exemple de réalisation de la zone de fragilisation 18. Dans cet exemple, la zone de fragilisation 18 est réalisée par une déformation locale du joint d’étanchéité 14.
Cette déformation locale est obtenue par la présence sur le couvercle, notamment sur la face interne du couvercle, d’un bossage formant un relief 20. Plus particulièrement, ce relief 20 est disposé dans la zone d’appui du couvercle, c’est-à-dire dans la zone périphérique sur la face interne du couvercle, qui est destinée à venir contre le premier bord d’extrémité 17 et contre le joint d’étanchéité. Ce type de relief 20 a ici pour rôle d’enfoncer plus en profondeur la portion du joint d’étanchéité 14 en regard du relief 20 lorsque le couvercle 8 est amené contre le boîtier et notamment contre le premier bord d’extrémité 17 du cadre 16 pour créer une zone de fragilisation 18 représentée de façon hachurée sur la . On comprend ici que la présence du relief 20 exerce sur la portion correspondante du joint d’étanchéité, c’est-à-dire la zone de fragilisation 18, un taux de compression qui est supérieur au taux de compression standard appliqué sur le reste du joint d’étanchéité 14. Ce taux de compression élevé participe à fragiliser le joint d’étanchéité dans des proportions telles que l’apparition d’une pression ou d’une température de gaz supérieure à une valeur seuil, notamment dans le cas d’un emballement thermique, est apte à faire céder le joint d’étanchéité au niveau de la zone de fragilisation.
Le bossage formant relief 20 peut être de forme rectangulaire, ronde ou d’une quelconque autre forme dès lors que dans cette alternative, il s’étend suffisamment en saillie pour assurer localement un taux de compression sur le joint d’étanchéité 14 qui va au-delà du taux de compression normal appliqué sur le reste du joint d’étanchéité.
Les figures 4 et 5 illustrent des portions locales d’un pack-batterie comportant un dispositif d’évacuation selon un exemple de réalisation de l’invention, avec respectivement une vue en coupe du joint d’étanchéité 14 entre le couvercle 8 et le cadre 16 du boîtier dans une zone à distance de la zone de fragilisation ( ) et une vue en coupe du joint d’étanchéité 14 entre le couvercle 8 et le cadre 16 du boîtier au niveau de la zone de fragilisation 18. Ces figures permettent d’illustrer un exemple de réalisation de la zone de fragilisation, par différence du taux de compression appliqué sur le joint d’étanchéité d’une zone à l’autre de ce joint.
La illustre une portion locale dans laquelle le taux de compression du joint d’étanchéité est un taux de compression standard, appliqué lorsque le couvercle 8 est rabattu sur le boîtier. Ce taux de compression s’applique sur l’ensemble du joint d’étanchéité 14 hormis dans la zone de fragilisation 18. Le couvercle 8 est amené contre le cadre 16 à une distance D1 du premier bord d’extrémité 17 de sorte à comprimer le joint d’étanchéité 14 selon un taux de compression standard compris entre 40% et 60%.
La illustre la zone de fragilisation, dans laquelle le taux de compression du joint d’étanchéité est inférieur au taux de compression standard, notamment du fait de la présence d’une cavité laissant localement plus de place au joint d’étanchéité pour s’étendre lorsque le couvercle est rapporté contre le boîtier.
Plus particulièrement, la cavité forme un relief 19 formé dans l’épaisseur du couvercle 8. Là encore, le relief 19 est disposé dans la zone d’appui du couvercle, c’est-à-dire dans la zone périphérique sur la face interne du couvercle, qui est destinée à venir contre le premier bord d’extrémité 17 et contre le joint d’étanchéité. Tel que cela est visible sur cette , au niveau de cette zone de fragilisation, le couvercle 8 est dans son ensemble à la même distance D1 du cadre 16, mais la cavité formant relief 19 assure une distance de dégagement D2 qui est supérieure à cette distance D1, de sorte que le joint d’étanchéité a plus de place pour s’étendre. Ce type de relief génère ainsi un taux de compression du joint d’étanchéité 14 qui est inférieur au taux de compression standard, et qui peut notamment être compris entre 20% et 30%, formant ainsi la zone de fragilisation 18. On comprend que cette zone de fragilisation 18, étant moins comprimée que ce que ses propriétés le permettent, est encore apte à se comprimer sous l’effet d’une pression ou d’une température des gaz lors d’un emballement thermique ce qui a pour conséquence de laisser passer ces gaz entre le boîtier 4 et/ou le couvercle 8.
La représente un deuxième mode de réalisation de l’invention. Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier mode en ce que le dispositif d’évacuation de gaz comprend deux joints d’étanchéité 14, 24 agencés entre la face interne 10 du couvercle 8 et un même bord d’extrémité du cadre 16 du boîtier 4.
Un premier joint 14 forme un joint intérieur, qui est disposé sur le premier bord d’extrémité 17 du cadre 16 du boîtier 4 au plus près des cellules électrochimiques 3 et un deuxième joint d’étanchéité 24 forme un joint extérieur, qui est également disposé sur le premier bord d’extrémité 17 et qui est décalé radialement par rapport au joint intérieur vers l’extérieur du cadre. Le premier joint d’étanchéité 14 comprend une première zone de fragilisation 18a. Le deuxième joint d’étanchéité 24 comprend une deuxième zone de fragilisation 18b. Chacune de ces zones de fragilisation peut être réalisée selon un des exemples de réalisation de l’invention précédemment évoqués, sans que cela soit limitatif de l’invention dès lors que chaque joint d’étanchéité présente une zone de fragilisation apte à prendre une configuration participant à la fonction d’étanchéité, c’est-à-dire imperméable au passage de gaz notamment, lors d’un fonctionnement standard, et prendre une deuxième configuration permettant le passage de gaz à haute pression et/ou haute température dans le cas d’un emballement thermique au sein du pack-batterie.
Dans une alternative ici non représente, le joint intérieur et/ou le joint extérieur pourraient comporter respectivement plusieurs zones de fragilisation 18.
La première zone de fragilisation 18a agencée sur le premier joint d’étanchéité 14 et la deuxième zone de fragilisation 18b agencée sur le deuxième joint d’étanchéité 24 sont décalées angulairement de sorte à ne pas être en regard l’une de l’autre. En d’autres termes, les zones de fragilisation de chacun des joints d’étanchéité ne sont pas radialement en regard l’une de l’autre et les gaz évacués de l’intérieur du pack-batterie vers l’extérieur doivent suivre un chemin serpenté pour sortir du pack-batterie.
La première zone de fragilisation 18a agencée dans le premier joint d’étanchéité 14 peut être une zone localisée dans un endroit précis, et notamment au plus près d’un endroit où une hausse de température et/ou de pression des gaz présents dans le pack-batterie peut être identifiée précocement. La deuxième zone de fragilisation 18b agencée dans le deuxième joint d’étanchéité 24 peut être une zone localisée dans endroit identifié comme n’ayant pas d’incidence sur la sécurité des passagers du véhicule lors de l’évacuation des gaz. Ainsi, les gaz à haute pression et/ou température font céder ou se déformer la première zone de fragilisation 18a pour passer à travers le premier joint d’étanchéité puis ils circulent entre le couvercle 8 et le cadre 16 entre les deux joints d’étanchéité jusqu’à atteindre la deuxième zone de fragilisation 18b pour la faire céder à son tour, permettant alors d’évacuer les gaz hors du pack batterie 2 sans mettre en danger les passagers du véhicule.
La illustre schématiquement un procédé de commande de l’élément mobile articulé 14 implémenté par le système de commande 10.
Dans une première étape 501, le système de commande 10 est dans le premier état de connexion. L’établissement de la première connexion c1 est permis afin d’autoriser l’alimentation électrique du moteur 13 pour contrôler le déplacement de l’élément mobile articulé 14. En outre, l’établissement de la deuxième connexion c2 est permis afin de permettre au dispositif consommateur de courant électrique 12 d’assurer sa fonction de dégivrage. En outre, la troisième connexion c3 est inhibée. L’inhibition de la troisième connexion c3 est ensuite maintenue jusqu’à ce que le système de commande 10 quitte le premier état de connexion.
Dans une étape 503 suivante, le système de commande 10 détermine si une commande de freinage est reçue par le système de commande 10 en provenance de l’avionique. Si c’est le cas, une étape 505 est effectuée. Sinon, le système de commande 10 reste à l’étape 503.
A l’étape 505, le système de commande 10 passe du premier état de connexion au deuxième état de connexion. Les première et deuxième connexions c1, c2 sont inhibées, afin d’empêcher toute alimentation électrique du moteur 13. En outre, la troisième connexion c3 est établie afin de relier électriquement le dispositif consommateur de courant électrique 12 au moteur 13. L’inhibition des première et deuxième connexions c1, c2 et l’établissement de la troisième connexion c3 sont ensuite maintenus jusqu’à ce que le système de commande 10 repasse dans le premier état de connexion.
Un mode de réalisation particulier de l’étape 505 est illustré à la . Dans une première étape 5051, le système de commande 10 inhibe la première connexion c1 et la deuxième connexion c2. Dans une étape 5052 suivante, le système de commande 10 vérifie que la deuxième connexion c2 est effectivement inhibée. Par exemple, le système de commande 10 effectue un test électrique par mesure d’un courant passant à travers le lien électrique 121 et par détermination que la deuxième connexion c2 est inhibée si la mesure de courant est inférieure à un seuil prédéfini. Selon un mode de réalisation particulier, le système de commande 10 vérifie en outre que la première connexion c1 est inhibée. Dès que la deuxième connexion c2 est inhibée, le système de commande 10 passe à une étape 5053. Sinon, le système de commande 10 retourne à l’étape 5051, ou alternativement reste à l’étape 5052 afin d’attendre l’inhibition de la deuxième connexion c2.
A l’étape 5053, le système de commande 10 établit la troisième connexion c3.
Ainsi, le moteur 13 ne peut pas être alimenté électriquement par le biais du deuxième lien électrique d’alimentation 112 lors du passage du premier état de connexion au deuxième état de connexion.
Selon un mode de réalisation, la troisième connexion c3 ou le lien intermédiaire 103 comporte une diode orientée de sorte à empêcher la circulation d’un courant entre l’alimentation électrique 11 et le moteur 13 par le biais du deuxième lien électrique d’alimentation 112, tout en permettant la circulation d’un courant entre le moteur 13 et le dispositif consommateur de courant électrique 12. Ainsi, l’alimentation électrique du moteur 13 par le biais du deuxième lien électrique d’alimentation 112 est empêchée.
De retour à la , dans une étape 510 suivante, le système de commande 10 détermine si une commande d’arrêt du freinage de l’élément mobile articulé 14 est reçue par le système de commande 10 en provenance de l’avionique. Si c’est le cas, le système de commande 10 passe optionnellement à une étape 511 puis retourne à l’étape 501. Sinon, le système de commande 10 reste à l’étape 510.
L’étape 511 optionnelle est illustrée à la . Dans une étape 5111, le système de commande 10 inhibe la troisième connexion c3.
Dans une étape 5112 suivante, le système de commande 10 vérifie que la troisième connexion c3 est effectivement inhibée, par exemple au moyen d’un test électrique. Si c’est le cas, le système de commande 10 passe à l’étape 501 dans laquelle l’établissement de la deuxième connexion c2 est permis. Sinon, le système de commande 10 retourne à l’étape 5111, ou alternativement reste à l’étape 5112 afin d’attendre la déconnexion de la troisième connexion c3.
Ainsi, le moteur 13 ne peut pas être alimenté électriquement par le biais du deuxième lien électrique d’alimentation 112. Il est ainsi garanti que l’élément mobile articulé 14 ne peut entrer en mouvement de manière intempestive, autrement dit sans qu’une commande de déplacement de l’élément mobile articulé 14 ne soit envoyée par l’avionique.
La illustre schématiquement un procédé de commande de l’élément mobile articulé 14 implémenté par le premier dispositif de commutation 101 du système de commande, selon le second mode de réalisation.
Dans une première étape 701, le premier dispositif de commutation 101 est dans le premier état de connexion et permet l’établissement de la première connexion c1 afin d’autoriser l’alimentation électrique du moteur 13. La quatrième connexion c3a est inhibée.
Dans une étape 703 suivante, le premier dispositif de commutation 101 détermine si une commande de freinage est reçue par le système de commande 10 en provenance de l’avionique. Si c’est le cas, une étape 705 optionnelle est effectuée, ou alternativement une étape 706. Sinon, le premier dispositif de commutation 101 reste à l’étape 703.
A l’étape 705 optionnelle, le premier dispositif de commutation 101 vérifie que la deuxième connexion c2 est inhibée. Pour cela, le premier dispositif de commutation 101 vérifie qu’une information représentative de l’inhibition de la deuxième connexion c2 est reçue en provenance du deuxième dispositif de commutation 102 ou du système de commande 10. Si c’est le cas, l’étape 706 est effectuée. Sinon, le premier dispositif de commutation 101 reste à l’étape 705. Selon un exemple de réalisation, l’étape 705 est implémentée par le premier dispositif de commutation 101 lorsqu’une étape 806 illustrée à la est implémentée par le deuxième dispositif de commutation 102.
Ainsi, la couche pochoir 6 permet, grâce à une remarquable combinaison de zones perméables 62 et de zones imperméables 63 judicieusement dimensionnées et positionnées, de guider (c’est-à-dire de laisser passer) le produit d’activation uniquement vers les zones d’activation 42 et donc vers au moins une partie d’un pôle conducteur 241, 242 d’un couple galvanique 240, et avantageusement l’électrode principale 22 et la contre électrode 23 ; et au contraire, de préserver les autres zones (autres que les zones d’activation 42) du produit d’activation.
Alternativement, le dispositif 1 ne comprend pas de couche pochoir 6. Notamment, lorsque la languette 3 présente du produit d’activation préimprégné, il suffit à l’utilisateur d’appliquer du produit d’activation sur les électrodes 22, 23. L’utilisateur n’a pas besoin d’appliquer précisément du produit d’activation au niveau des pôles conducteurs 241, 242 du générateur de courant 24 puisque le produit d’activation destiné à être appliqué au niveau des pôles conducteurs 241, 242 est déjà préimprégné sur la languette 3.
Il est également présenté un ensemble formé d’un système d’alimentation, tel que présenté précédemment, et d’au moins un moteur électrique propulsif d’aéronef relié au boitier de distribution électrique. Selon un aspect, le moteur électrique propulsif d’aéronef est relié directement au boitier de distribution électrique. Il n’est ainsi pas nécessaire de recourir à un dispositif électronique de régulation de puissance.
Il est également présenté un aéronef comprenant au moins un ensemble, tel que présenté précédemment, pour permettre la propulsion dudit aéronef.
Il est également présenté un procédé d’alimentation électrique d’au moins un moteur électrique propulsif d’aéronef relié à un système d’alimentation électrique, tel que présenté précédemment, le procédé comprenant des étapes consistant à : Alimenter la pile à combustible par un flux d’air et par un flux d’hydrogène pour alimenter électriquement le boitier de distribution électrique relié audit moteur électrique propulsif, et Réguler au moins le flux d’air dans chaque ligne électrochimique de manière à réguler la puissance électrique fournie par la pile à combustible.
Le moteur intelligent 10 comprend une interface de connexion raccordant un bus d’alimentation haute tension continue à chacun des bras 1840 de l’onduleur 184 de l’unité électronique de commande 18. L’interface de connexion comporte les moyens de filtrage 16 réalisés sous la forme d’un étage de découplage capacitif muni de condensateurs de mode différentiel. Dans le mode de réalisation illustré sur la , l’interface de connexion est confondue avec la carte électronique de filtrage 160.
L’unité électronique de commande 180 est configurée pour mesurer une différence de tension entre le point neutre de l’étoile du premier ensemble 123 et le point neutre de l’étoile du deuxième ensemble 124. A cette fin, le moteur 10 peut comprendre une impédance Z12 (par exemple résistance, capacité, inductance, ou une combinaison de celles-ci…) couplant électriquement les points neutres des étoiles du premier 123 et du deuxième 124 ensembles, et l’unité électronique de commande 180 peut être configurée pour mesurer la tension VD12 aux bornes de cette impédance. La mise en place d’une impédance Z12 entre les points neutres permet de limiter le courant entre les étoiles des ensembles. L’impédance Z12 peut être connectée directement aux conducteurs du stator, ou connectés indirectement aux conducteurs du stator via des fils, ou d’autres conducteurs.
En général, lorsque deux ensembles identiques sont pilotés de la même façon, on s’attend à ce que les ensembles se comportent de la même façon. Un écart dans leurs comportements, ce qui signifie typiquement un problème avec l’un ou l’autre des ensembles lorsqu’ils sont pilotés de la même façon, peut être détecté par la présence d’une différence de tension VD12 entre les points neutres de leurs étoiles, qui dépasse un seuil de tension prédéterminé. Le seuil de tension prédéterminé est supérieur aux variations normales de tension qui peuvent exister lorsque les ensembles pilotés de la même façon se comportent de la même façon.
Le moteur 10 peut être configuré (par exemple au niveau de son unité électronique de contrôle 180) pour isoler les premier 123 et deuxième 124 ensembles, l’un de l’autre, lorsqu’il détecte que cette différence de tension VD12 dépasse le seuil de tension prédéterminé. A titre d’exemple, le seuil prédéterminé peut correspondre à un écart de comportement au-delà duquel une coupure de fil ou une panne en mode ouvert du bras de pont alimentant une bobine, une ouverture de circuit, une perte de transistor en circuit ouvert, un court-circuit et/ou une dégradation significative des conducteurs pourrait se produire dans un ensemble donné, voire une panne d’un ensemble, générerait un signal au-delà du seuil, ce qui permet de signaler le défaut.
A titre d’exemple, dans le contexte d’un moteur propulsif d’un aéronef, les tensions des points neutres des deux ensembles peuvent différer d’environ 7 volts ou moins, alors qu’un défaut dans l’un des ensembles provoquerait une différence d’environ 30 à 50 volts, voire plus. Le seuil peut alors être défini entre 7 et 50 volts, ou entre 7 et 30 volts, ou entre 10 et 30 volts, ou entre 13 et 25 volts, ou entre 13 et 20 volts, ou entre 13 et 17 volts. Un seuil relativement bas peut permettre de détecter des défauts plus tôt dans leur évolution, alors qu’un seuil relativement élevé peut permettre d’écarter des fausses alertes. L’homme du métier comprendra que de tels plages pour le seuil peuvent également être utilisées dans d’autres contextes qu’un aéronef.
Le moteur 10 peut continuer à utiliser l’ensemble non-défaillant pour entrainer l’arbre 13.
La présente schématiquement une architecture électrique selon un deuxième mode de réalisation du moteur visible en . Cette architecture diffère de celle visible en , par la présence de plus de deux ensembles dans le stator 122.
Lorsque le moteur 10 comprend plus de deux ensembles (ayant chacun autant de phases que le premier ensemble 123), le point neutre de l’étoile du premier ensemble 123 est aussi couplé électriquement au point neutre d’un étoile d’un ensemble autre que le deuxième ensemble 124, l’unité électronique de commande est configurée pour mesurer une différence de tension entre les points neutres des étoiles du premier ensemble 123 et de cet autre ensemble que le deuxième ensemble, le point neutre de l’étoile du deuxième ensemble 124 est couplé électriquement au point neutre d’une étoile d’un ensemble autre que le premier ensemble 123, et l’unité électronique de commande est configurée pour mesurer une différence de tension entre les points neutres des étoiles du deuxième ensemble 124 et de cet autre ensemble que le premier ensemble.
Par exemple, en , où le stator a trois ensembles, dont le troisième 125 a autant de phases (et bobines 1250) que le premier 123, le point neutre de l’étoile du troisième ensemble 125 est couplé électriquement aux points neutres des étoiles des premier 123 et deuxième 124 ensembles, et l’unité électronique de commande est configurée pour mesurer la tension VD13 entre les points neutres des étoiles des premier 123 et troisième 125 ensembles, et pour mesurer la tension VD23 entre les points neutres des étoiles des troisième 125 et deuxième 124 ensembles. Il y a également des impédances Z13, Z23 entre ces points neutres pour faciliter la détection de ces tensions VD13, VD23 respectives.
En général, l’onduleur 184 comprend autant de bras de commande 1840 indépendants que de phases de l’ensemble d’ensembles du stator.
Plus généralement, et comme on le voit en , lorsque le stator 122 comprend au moins trois ensembles, chaque point neutre de chaque étoile de chaque ensemble est couplé électriquement à au moins deux points neutres de deux étoiles de deux autres ensembles du stator 122, et l’unité électronique de commande 18 est configurée à mesurer les différences de tension entre le point neutre et chacun des points neutres auquel il est couplé.