FR2841044A1 - Dispositif de pile a combustible et procede de purge associe - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de pile à combustible pour véhicule automobile comprend au moins une cellule pourvue d'une anode, une cathode, un électrolyte disposé entre l'anode et la cathode, une section anodique 16 pourvue d'une entrée 16a d'alimentation en fluide contenant de l'hydrogène et dénuée de sortie, une section cathodique pourvue d'une entrée et d'une sortie pour la circulation d'un fluide contenant de l'oxygène. Le dispositif comprend un volume de rétention 18 en communication fluidique avec la section anodique 16, situé sous la section anodique, et des moyens de purge du volume de rétention comprenant au moins une conduite de purge à débit commandé.
Description
B 13703 JB
Dispositif de pile a combustible et procede de purge associe.
La presente invention concerne un dispositif de pile a combustible pour vehicule automobile, et un procede de purge d'une pile a combustible, plus particulierement une pile a combustible avec alimentation de sections anodiques en combustible sans recirculation
d'un fluide d'alimentation en combustible.
Une pile a combustible comp rend general ement un emp ilement de cellules. Chaque cellule comprend une anode et une electrode separees par un electrolyte solide empechant le passage de gaz et possedant une conductivite ionique elevee pour permettre le transfert d'ions entre la cathode et ['anode. La cellule comprend egalement une section anodique alimentee en combustible, comme par exemple de l'hydrogene et une section cathodique alimentee en fluide contenant de l'oxygene. Lors du fonctionnement de la pile, lthydrogene traversant la section anodique est en contact avec ['anode. L'hydrogene reagit en fournissant des ions hydrogene pouvant traverser l' anode et ['electrolyte solide pour migrer vers la cathode, et des electrons captes par ['anode et circulant dans le circuit electrique. En traversant la section cathodique, l'oxygene present dans un fluide vient en contact avec la cathode et reagit avec les ions d'hydrogene pour donner de
lteau en recuperant des electrons a partir de la cathode.
Deux modes d'alimentation en hydrogene vent preferes. Dans un premier mode dit << avec recirculation >>, de l'hydrogene circule en permanence en traversant une section anodique. Dans un second mode dit << impasse >> la section anodique est borgne, c'est-a-dire qu'elle est munie d'une entree pour l'alimentation en hydrogene et depourvue de sortie. Dans ce cas, l'hydrogene amene dans la section anodique etant consomme par passage a travers l' electrolyte solide, des moyens d'alimentation vent prevus pour maintenir une pression d'hydrogene dans la section anodique pour compenser la consommation d'hydrogene. Cependant, lors du fonctionnement de la pile a combustible en mode impasse, on constate une accumulation de differentes produits derives, principalement de lteau et de l'azote, dans le fond des sections anodiques. Une fraction de l'eau produite par la reaction de la S pile a combustible est retro-diffusee a travers l' electrolyte solide, de la section cathodique vers la section anodique, et staccumule au fond de la section anodique. L'azote present dans l'air admis dans la section cathodique pour l'alimentation en oxygene parvient jusqu'a la
section anodique par permeation gazeuse a travers lt electrolyte.
L'azote staccumule egalement au fond de la section anodique.
Compte tenu des densites respectives de l'eau, de l'azote et de lthydrogene, une strafe inferieure comprenant principalement de l'eau se forme dans le fond de la section anodique, ainsi qutune strafe intermediaire comprenant principalement de l'azote, et une strafe
superieure comprenant principalement de l'hydrogene.
En st accumulant au fond de la section anodique, l'azote et l'eau recouvrent une portion inferieure de l' anode qui n'est plus en contact avec l'hydrogene. Il stensuit une diminution de la surface cite << active >> de contact entre lthydrogene et ['anode, conduisant a une chute de tension aux bornes de la pile a combustible et une baisse de
rendement de la pile a combustible.
La presente invention a pour objet un dispositif de pile a combustible fonctionnant en mode impasse evitant une chute de la tension aux bornes de la pile a combustible et une baisse du rendement
de la pile a combustible.
L' invention a egalement pour objet un dispositif de pile a combustible permettant un contrble et une commande de niveau de produits derives accumules dans la section anodique pour une
amelioration du rendement de la pile a combustible.
L'invention a encore pour objet un dispositif de pile a combustible permettant un taux d'utilisation ameliore du combustible
alimentant la section anodique.
Un tel dispositif de pile a combustible pour vehicule automobile comprend au moins une cellule pourvue d'une anode, une cathode, un electrolyte dispose entre ['anode et la cathode, une section anodique pourvue d'une entree d'alimentation en fluide contenant de l'hydrogene et denuee de sortie, une section cathodique pourvue d'une entree et d'une sortie pour la circulation d'un fluide contenant de ltoxygene. Selon un aspect de ['invention, le dispositif comprend un volume de retention en communication fluidique avec la section anodique, en etant situe sous la section anodique, et des moyens de purge du volume de retention comprenant au moins une conduite de
purge a debit commande.
De preferences, la pile a combustible est du type a membrane et
echange de proton (PEM: Proton Exchange Membrane).
Les produits derives, comme l'azote et l'eau, accumules dans la section anodique, compte tenu de leur densite relativement a l'hydrogene, s'accumulent dans le volume de retention situe sous la section anodique. L' accumulation des produits derives s'effectue sans reduction de la surface active de ['anode, tent que le niveau des produits accumules est tel que ces derniers restent dans le volume de retention. Les moyens de purge du volume de retention permettent une elimination des produits derives accumules, periodiquement ou en fonction d'un niveau de produits accumules dans le volume de retention. Dans un mode de realisation, le dispositif comprend au moins un capteur de niveau d'une strafe dans le volume de retention et des moyens de commande des moyens de purge en fonction d'un signal fourni par le capteur de niveau. Le capteur de niveau peut etre un capteur d'eau, un capteur d'azote, ou un capteur dthydrogene pour mesurer le niveau d' une interface entre l' hydrogene presentant le volume de retention et les produits derives accumules dans le fond du
volume de retention.
Pour permettre une purge du volume de retention sans risquer une purge dthydrogene, on peut prevoir un moyen de fermeture de la communication fluidique entre le volume de retention et la section
anodique que l'on fermera au moment d'une purge.
Dans un mode de realisation, le dispositif de pile a combustible comprend des passages entre des sections anodiques et un volume de retention, le moyen de fermeture comprenant un tiroir muni de lumieres, ledit tiroir etant mobile entre une position d'ouverture des passages dans laquelle les lumieres vent en regard des passages, et une position de fermeture des passages, un actionneur etant prevu pour
commander la position du tiroir.
Dans un mode de realisation, le dispositif comprend un capteur de niveau d'hydrogene et un capteur de niveau teas d'hydrogene dans le volume de retention pour commander une purge du volume de retention en maintenant le niveau d' une strafe d' hydrogene dans une
plage donnee.
Compte tenu des densites relatives, l'hydrogene forme dans le volume de retention une strafe superieure. Lorsque ['interface entre 1'hydrogene et les produits accumules dans le fond du volume de retention se situe a un niveau superieur, il existe un risque que le niveau des produits accumules remonte et provoque une diminution de
la surface active des anodes.
Lorsque 1'hydrogene passe a un niveau haut, on purge de preference le volume de retention. Lorsque l'hydrogene se situe a un niveau teas dans le volume de retention, cela indique que le volume de
retention comprend un volume falble de produits accumules au fond.
Une purge supplementaire du volume de retention risquerait
d' entraner une purge d' hydrogene admis dans la section anodique.
Cela diminuerait le taux d'utilisation de l'hydrogene alimentant la
section analytique et le rendement de la pile a combustible.
Dans un mode de realisation, le dispositif comprend une conduite de purge de fond pour purger une strafe inferieure d'un premier produit derive et un capteur de niveau de la strafe inferieure, et une conduite de purge intermediaire pour purger une strafe intermediaire d'un second produit derive situe entre la strafe inferieure et la section anodique, et un capteur de niveau de la strafe
intermedi aire.
La presence de deux conduites de purge situees a des niveaux differents et de capteurs correspondents permet de purger de fa,con independante de s strafes differentes de pro duits accumule s dans le fond du volume de retention. On peut ainsi purger selectivement de l'eau presente dans le fond du volume de retention ou de l'azote formant une strafe intermediaire entre une strafe inferieure d'eau et une strafe superieure dthydrogene. Le fonctionnement de la pile en mode impasse depend en partie des transferts d'eau et d'azote de la section cathodique vers la section anodique, et done des quantites d'eau et d'azote presentes dans le volume de retention. Un controle selectif des hauteurs de strafes comprenant principalement de lteau et de l' azote permet d' obtenir un fonctionnement de la pile a combustible ameliore. L' invention concerne egalement un procede de purge d' une pile a combustible pour vehicule automobile, comprenant au moins une cellule pourvue d'une anode, une cathode, un electrolyte dispose entre 1' anode et la cathode, une section anodique pourvue d'une entree d'alimentation en fluide contenant de l'hydrogene et denuee de sortie, une section cathodique pourvue d'une entree et d'une sortie pour la circulation d'un fluide contenant de ltoxygene, dans lequel on recupere des produits derives formes dans une section anodique en dehors de la section anodique et on effectue une purge des produits derives recuperes en fonction d'une mesure de presence ou de niveau dthydrogene, et/ou en fonction d'une mesure de presence ou de niveau
de produits recuperes.
Dans un mode de mise en ceuvre, on effectue une purge en fonction d'une mesure d'un niveau haut et/ou d'un niveau teas dt hydrogene pour eviter que 1' accumulation des produits derives ne stetende a la section anodique et diminue la surface active de ['anode
tout en evitant une purge dthydrogene.
Dans un mode de mise en oeuvre, on effectue une purge en
fonction de mesures de niveaux etlou de hauteurs de produits derives.
Dans un mode de mise en ceuvre, on arrete une purge d'un produit derive si son niveau ou sa hauteur descend en dessous d'un
niveau ou d'une hauteur inferieur donne.
La presente invention et ses avantages seront mieux compris a
['etude de la description detaillee de modes de realisation pris a titre
d'exemples nullement limitatifs et illustres par les dessins annexes, sur lesquels: -la figure 1 est une vue schematique d' une cellule d' une pile a combustible; -la figure 2 est une vue en coupe schematique de sections anodiques d'une pile a combustible, selon un aspect de ['invention; -la figure 3 est une vue en coupe d'un second mode de realisation de sections anodiques d'une pile a combustible; et
-la figure 4 est une variante du dispositif selon la figure 3.
Sur la figure 1, une cellule 1 d'une pile a combustible du type PEM a echange de proton et membrane est alimentee en hydrogene depuis un reservoir 2 et en air par l'intermediaire d'une conduite 3
reliee de fa,con non representee a une prise d' ser.
La cellule 1 comprend une anode 4 et une cathode S separees par un electrolyte solide 6. Les electrodes 4, S vent planes et disposees
parallelement en regard l'une de l'autre.
La cellule 1 comprend une section anodique 7, sous la forme d' une chambre borgne, pourvue d' une entree 8 d' alimentation en hydrogene et denuee de sortie. La section anodique 7 est accolee a ['anode 4, du cOte oppose a ltelectrolyte 6. Un fluide present dans la section anodique 7 est en contact avec la surface de ['anode 4 opposee a ['electrolyte 6. Une conduite d'alimentation 9 relic le reservoir d'hydrogene 2 a l' entree 8 de la section anodique 7. Un regulateur 10, dispose sur la conduite d'alimentation 9, entre le reservoir 2 et la section anodique 7, regule la pression d'hydrogene dans la section anodique 7 pour conserver une pression suffisante en vue du bon
fonctionnement de la pile a combustible.
Une section cathodique 11 est accolee a la cathode 5, du cote oppose a l' electrolyte 6. La section cathodique 11 se presente sous la forme d'une chambre comprenant une entree 12 et une sortie 13 opposee. La conduite d'alimentation 3 en air debouche dans ['entree 12. Une conduite d'evacuation 14 est reliee a la sortie 13. L' air admis dans la section anodique 11 est en contact avec la surface de la cathode 5 opposee a ['electrolyte 6. Un circuit electrique comprenant par exemple un accumulateur est relic electriquement aux electrodes 4, 5 pour permettre une
circulation de courant entre les electrodes 4, 5.
Lors du fonctionnement de la cellule 1 de la pile a combustible, de l'hydrogene est present dans la section anodique 7. De l'air circule dans la section cathodique 11. Un courant circule dans le circuit electrique reliant ['anode 4 a la cathode 5. L'hydrogene fournit d'une part des electrons captes par l' anode 4 et circulant dans le circuit electrique et d'autre part des ions hydrogene migrant dans ['electrolyte 6 vers la cathode 5. Au niveau de la cathode 5, l'oxygene present dans l' air reagit avec les ions d' hydrogene pour former de lteau, en recuperant des electrons pris a la cathode 5. L' air appauvri en oxygene
et lteau vent evacuee par la conduite de sortie 14.
De l'azote present en forte proportion dans l'air d'alimentation traverse par permeation gazeuse la cathode 5, l' electrolyte 6 et ['anode 4, et se retrouve dans la section anodique 7. De l'eau produite par la reaction d'oxydo-reduction migre egalement a travers ltelectrolyte 6 et
['anode 4 et se retrouve dans la section anodique 7.
Compte tenu des differences de densite, l'eau s'accumule dans le fond de la section anodique 7, lthydrogene restart dans le haut de la section anodique 7. L'azote s'accumule en formant une strafe intermediaire (a) entre la strafe inferieure d'eau (e) et la strafe
superieure d'hydrogene (h).
Une seule cellule 1 est representee sur le dessin pour des raisons de clarte. Une pile a combustible comprend generalement une pluralite de cellules empilees, des moyens d'alimentation en hydrogene, en air et des moyens electriques reliant les differentes sections anodiques et sections cathodiques ainsi que les electrodes des cellules. Sur la figure 2, on a represente une pile a combustible formee par un empilement de cellules. Pour des raisons de clarte du dessin,
seules les sections anodiques 16 des cellules 1 ont ete representees.
Bien entendu, chaque section anodique fait partie d'une cellule 1 comprenant des electrodes, un electrolyte, et une section cathodique
non representees.
Les sections anodiques 16 vent disposees parallelement. Les sections anodiques 16 vent sensiblement planes et s'etendent selon une direction perpendiculaire au plan de la figure 2. Une conduite d'alimentation 17 est en communication fluidique avec chacune des sections anodiques 16, par une extremite superieure 16a de ces derrieres. Un bac de retention 18, de forme generale parallelepipedique, est dispose sous les sections anodiques 16. Le bac de retention 18 est en communication fluidique avec les sections anodiques 18. A cet effet, le bac de retention 18 presente des passages 19 formes dans une paroi superieure 20 du bac de retention 18, lesdits passages 19
communiquant avec le fond des sections anodiques 16.
Un tiroir 21 de fermeture des passages 19 comprend une plaque 22 munie de lumieres 23 s'etendant selon une direction perpendiculaire au plan de la figure 2. Le tiroir 21 est mobile selon la fleche F1, entre une position dans laquelle les lumieres 23 se situent en regard des passages 19, comme represente sur la figure 2, et une position non representee, dans laquelle les lumieres 23 se situent entre les passages 19, les portions pleines de la plaque 22 interdisant un passage de fluide entre les sections anodiques 16 et le bac de retention 18. Un actionneur 24, dispose lateralement a une extremite du bac de
retention 18, permet de commander la position du tiroir 21.
Une conduite de purge 25 debouche au fond du bac de retention 18. Une vanne 26 est disposee sur la conduite de purge 25. Un capteur d'hydrogene 27 est dispose sur une paroi laterale 28 du bac de retention 18, en etant proche de la paroi superieure 20. Une unite de commande 29 est reliee, d'une part, au capteur 27 par une liaison 30, et, d'autre part, a la vanne 26 par une liaison de commande 31, pour commander le debit dans la conduite de purge en fonction d'un signal fourni par le capteur 27. L'unite de commande 29 est egalement reliee
a l'actionneur 24 du tiroir 21 par l'intermediaire d'une liaison 32.
Sur la figure 2, le bac de retention 18 contient une strafe inferieure 33 comprenant principalement de l'eau, une strafe superieure 34 comprenant principalement de l'hydrogene et une strafe
intermediaire 35 comprenant principalement de l'azote.
Lors du fonctionnement de la pile a combustible, lt eau et l'azote s'accumulent dans le fond du bac de retention 18, provoquant une hausse du niveau inferieur de l'hydrogene dans le bac de retention 18. Par hausse du niveau inferieur d'hydrogene, on entend une hausse du niveau de ['interface 36 entre la strafe d'hydrogene 34 et la strafe
d'azote 35.
Tant que le capteur 27 detecte la presence d'hydrogene en grande quantite, ['interface hydrogene/azote 36 se situe en dessous du niveau du capteur 27. Lorsque le capteur 27 ne detecte pas ou peu d'hydrogene, cela indique que ['interface hydrogene/azote 36 se situe au-dessus du niveau du capteur 27. Dans ce cas une accumulation supplementaire d'eau ou d'azote dans le fond du bac de retention 18 risque de provoquer une hausse du niveau de ['interface 36 entre hydrogene et azote, pouvant conduire a une diminution de la surface
active des anodes associee aux sections anodiques 16.
Lorsque le capteur 27 detecte la presence d'hydrogene, ['unite de commande 29 commande un debit nul dans la conduite de purge 25, par l'intermediaire de la vanne 26. Lorsque le niveau de ['interface 36 azote/hydrogene depasse le niveau du capteur 27, ['unite de commande 29 commande une fermeture du tiroir 21, puis une ouverture de la vanne 26, pour provoquer une purge du bac de retention 18. La fermeture du tiroir 21 permet d'empecher que l'hydrogene alimentant les sections anodiques ne soit evacue par la conduite de purge 25 lors
de la purge.
La purge est effectuee pendant une duree determinee. Le debit dans la conduite de purge 25 et la duree de purge vent adaptes pour permettre une purge du bac de retention 18 avec evacuation de la
majoure partie des strafes d'eau 33 et d'azote 35.
Dans une variante, le capteur 27 pourrait etre un capteur d'azote. Un tel capteur permet de connatre la presence ou non d'azote, d' en deduire le niveau d'hydrogene dans le bac de retention,
et de commander eventuellement une purge en consequence.
Sur la figure 3, le bac de retention 18 est depourvu de tiroir de fermeture des passages 19. Un second capteur 37, de niveau d'hydrogene, est dispose a un niveau inferieur au capteur superieur 27 de niveau d'hydrogene. Le second capteur 37 est relic par une liaison
38 a ['unite de commande 29.
La presence d'un second capteur 37 de niveau inferieur d'hydrogene permet de reguler un niveau d'eau et d'azote accumules dans le fond du bac de retention en s'affranchissant de la presence d'un tiroir de fermeture des passages, et tout en evitant de purger de l'hydrogene. Ainsi, l'hydrogene admis dans les cellules anodiques sera en majoure partie utilise par la pile a combustible pour fournir de l'energie, assurant un taux d'utilisation eleve de l'hydrogene admis
dans les sections anodiques 16.
Lorsque le niveau cumule des strafes d'eau 33 et d'azote 35 depasse le niveau du capteur de niveau superieur d'hydrogene 27, ['unite de commande 29 commande une ouverture de la vanne 26 et
une purge du bac de retention 18.
Lorsque le niveau cumule des strafes d'eau 33 et d'azote 35 est inferieur au niveau du second capteur 37, ['unite de commande 29 provoque une fermeture de la vanne 26 pour interdire une purge du bac
de retention 18, car il existe un risque que de l'hydrogene soit purge.
De lthydrogene admis dans la section anodique 16 et purge reste inutilise par la pile a combustible pour produire de l'energie. Une
purge d'hydrogene diminue le taux d'utilisation de l'hydrogene admis.
Sur la figure 4, le dispositif comprend une jauge de niveau d'eau 40, et une jauge de niveau d'azote 41. Les jauges 40 et 41 vent reliees a ['unite de commande 29 par des liaisons 42, 43. Une premiere conduite de purge 25 debouche dans le fond du bac de retention 18 et est munie d'une vanne 26 commandee par ['unite de commande par l'intermediaire d'une liaison 31. Une seconde conduite de purge 45 debouche a un niveau intermediaire du bac de retention 18 et est munie d'une vanne 46 commandee par ['unite de commande 29 par l' intermediaire d' une liaison 47. La jauge de niveau d'eau 40 permet de connatre une hauteur de la strafe inferieure d'eau 33, c'est-a-dire la difference de niveau entre ['interface inferieure de la strafe inferieure d'eau 33 et le niveau superieur de la strafe inferieure d'eau 33. De meme, la jauge 41 permet de connatre une hauteur de la strafe intermediaire d'azote 35. La connaissance des hauteurs des strafes d'eau 33 et d'azote 35 permet de connatre le niveau de ['interface entre la strafe intermediaire d'azote et la strafe superieure dthydrogene, ainsi que la hauteur de la strafe d'hydrogene. Le fonctionnement de la pile a combustible depend, en partie, des hauteurs des strafes d'eau et d'azote. Des purges separees autorisent un controle ameliore des hauteurs de chaque strafe formee dans le bac de retention pour assurer un fonctionnement ameliore de la
pile a combustible.
La conduite de purge 25 debouchant dans le fond du bac de retention 18, permet de purger la strafe inferieure d'eau. La conduite de purge 45 debouche dans le bac de retention a un niveau intermediaire determine pour que la conduite 45 debouche toujours au niveau haut de la strafe intermediaire d'azote 35. Ainsi, les conduites de purge 25 et 45 permettent une purge, independamment des strafes
inferieure 33 et intermediaire 35.
Lorsque la hauteur de la strafe inferieure d'eau 33 depasse une valeur determinee, ['unite de commande 29 commande une ouverture
de la vanne 26 pour provoquer une purge de la strafe d'eau.
Lorsque la hauteur de la strafe d'eau 33 passe en dessous d'une valeur determinee, ['unite de commande 29 provoque 1' arret de la
purge de la strafe d'eau.
De meme, lorsque la hauteur de la strafe d'azote 35 depasse une valeur determinee, ['unite de commande 29 provoque une purge de
la strafe d'azote par ouverture de la vanne 46.
On comprend que pour permettre la purge de la strafe d'azote, la seconde conduite de purge doit deboucher dans le bac de retention 18 a un niveau superieur a la hauteur maximale d'eau, tout en etant inferieur a un niveau correspondent a la somme des hauteurs minimale
d'eau et d'azote.
On a decrit de fa,con generale des vannes pour commander des debits de purge. On peut prevoir des vannes tout ou rien ou des vannes du type proportionnelles. Une commande appropriee des debits sortant dans les conduites de purges permet de maintenir les hauteurs des strafes d'eau et d'azote dans des plages determinees permettant une evacuation de l'eau et de l'azote supplementaire parvenant dans le bac
de retention.
Dans le cas de vannes tout ou rien, on commande l'ouverture ou la fermeture des vannes a partir signaux des capteurs des hauteurs ou des niveaux des strafes. Les debits obtenus lors de ltouverture des vannes dependent des sections des conduites de purge. Les debits dolvent etre suffisant pour ['evacuation d'eau et d'azote excedentaire,
en toutes circonstances.
On peut egalement commander l'ouverture et la fermeture des vannes a ['aide de signaux de commande periodiques provenant de ['unite de commande pour adapter le debit moyen dans les conduites
de purge.
Dans le cas de vannes proportionnelles, on pourra prevoir que ['unite de commande comprend des moyens de regulation pour la
commande des debits.
Dans les modes de realisation illustres, en cas de defaillance
des jauges ou des capteurs, un mode de fonctionnement de secours est possible, dans lequel la purge du bac de retention est provoquee
periodiquement, pendant une duree determinee.
Dans les modes de realisation precedents, on a decrit un
volume de retention accole sous les sections anodiques. Bien entendu, dans une variante, on pourrait sans sortir du cadre de l' invention prevoir un bac de retention deporte, en communication fluidique avec
les sections anodiques.
Le dispositif de pile a combustible, selon l' invention, permet un fonctionnement en mode impasse, c'est-a-dire avec des sections anodiques borgnes, sans diminution du rendement de la pile a combustible et la reduction de l'aire de surface active d'anode, c'est a-dire de surface en contact avec un combustible. Les produits accumules dans les sections anodiques, resultant de reactions electro chimiques ou amenes en meme temps que des produits de reaction, vent evacuee dans un volume de retention situe sous les sections anodiques, le volume etant en communication fluidique avec les sections anodiques, et ledit volume pouvant etre purge de facon commande.
1S Le dispositif de pile a combustible peut comprendre des moyens capteurs et/ou des moyens de fermeture de communication fluidique pour eviter une purge inutile d'hydrogene, assurant ainsi un taux d'utilisation eleve de lthydrogene alimentant les sections anodiques des cellules de la pile a combustible. Compte tenu de la preservation des surfaces actives d' electrodes anodiques, la stabilite de la tension delivree aux bornes de la pile a combustible est amelioree.
Claims (9)
1. Dispositif de pile a combustible pour vehicule automobile comprenant au moins une cellule (1) pourvue d'une anode (4), une cathode (5), un electrolyte (6) dispose entre ['anode et la cathode, une section anodique (7, 16) pourvue d'une entree (8) d'alimentation en fluide contenant de lthydrogene et denuee de sortie, une section cathodique (11) pourvue d'une entree (12) et d'une sortie (13) pour la circulation d'un fluide contenant de l'oxygene, caracterise par le fait qu'il comprend un volume de retention (18) en communication fluidique avec la section anodique (7, 16), situe sous la section anodique, et des moyens de purge (25, 26, 45, 46) du volume de retention comprenant au moins une conduite de purge (25) a debit commande.
2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise par le fait qu'il comprend au moins un capteur (27) de niveau d'une strafe dans le volume de retention (18) et des moyens de commande (29) des moyens de purge (25, 26, 45, 46) en fonction d'un signal fourni par le capteur (27).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2,
caracterise par le fait qutil comprend un moyen de fermeture (21) de la communication fluidique entre le volume de retention (18) et la
section anodique (16).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise par le fait qutil comprend des passages (19) entre des sections anodiques (16) et un volume de retention (18), le moyen de fermeture (21) comprenant un tiroir muni de lumieres (23), ledit tiroir etant mobile entre une position d'ouverture des passages (19) dans laquelle les lumieres vent en regard des passages, et une position de fermeture des passages (19), un actionneur (24) etant prevu
pour commander la position du tiroir.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise par le fait qu'il comprend un capteur (27) de niveau haut d'hydrogene et un capteur (37) de niveau teas d'hydrogene
dans le volume de retention.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
precedentes, caracterise par le fait qu'il comprend une conduite de purge de fond (25) pour purger une strafe inferieure (33) d'un premier produit derive et un capteur de niveau de la strafe inferieure (40), et une conduite de purge intermediaire (45) pour purger une strafe intermediaire (35) d'un second produit derive situe entre la strafe inferieure (33) et la section anodique (16), et un capteur de niveau
(41) de la strafe intermediaire.
7. Procede de purge d'une pile a combustible pour vehicule automobile, comprenant au moins une cellule (1) pourvue d'une anode (4), une cathode (5), un electrolyte (6) dispose entre l' anode et la cathode, une section anodique (16) pourvue d'une entree (8) d'alimentation en fluide contenant de l'hydrogene et denuee de sortie, une section cathodique (11) pourvue d'une entree (12) et d'une sortie (13) pour la circulation d'un fluide contenant de ltoxygene, caracterise par le fait que lt on recupere des produits derives formes dans une section anodique (16) en dehors de la section anodique et on effectue une purge des produits derives recuperes en fonction d'une mesure de presence ou de niveau dthydrogene, et/ou en fonction d'une mesure de
presence ou de niveau de produits derives recuperes.
8. Procede selon la revendication 7, caracterise par le fait que 1'on effectue une purge en fonction d'une mesure d'un niveau haut
et/ou d'un niveau teas d'hydrogene.
9. Procede selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8,
caracterise par le fait que l'on effectue une purge en fonction de
mesures de niveaux et/ou de hauteurs de produits derives.
lO.Procede selon l'une quelconque des revendications 7 a 9,
caracterise par le fait que l' on arrete une purge d'un produit derive si son niveau ou sa hauteur descend en dessous d'un niveau ou d'une
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