FR2883669A1 - Electricity generating system for motor vehicle, has humidifying membrane to transfer part of water vapor contained in cathodic residual gas towards air flow supplying reformer without changing phase - Google Patents

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Abstract

The system has a fuel cell (3) including a cathode (5) having a cathodic exhaust port (6) through which cathodic exhaust gas is discharged into a cathodic exhaust pipe (7). The fuel cell has an anode (4) with an anodic exhaust port (8) through which anodic exhaust gas is discharged in an anodic exhaust pipe (9) towards a burner (10). A humidifying membrane (11) transfers a part of water vapor contained in the cathodic exhaust gas towards air flow supplying a reformer (2) without changing phase.

Description

Dispositif de récupération d'eau dans une installation deWater recovery device in a water plant

production d'électricité comprenant une pile à combustible L'invention concerne une installation de production d'électricité à bord d'un véhicule automobile, du type comprenant une pile à combustible.  The invention relates to a power generation installation on board a motor vehicle, of the type comprising a fuel cell.

io L'invention concerne plus particulièrement une installation de production d'électricité à bord d'un véhicule automobile, comprenant un reformeur, une pile à combustible constituée d'une anode et d'une cathode, ladite pile comportant au moins un orifice d'évacuation des gaz résiduels cathodiques qui sont constitués notamment d'air et de vapeur d'eau, et qui sont rejetés dans une conduite d'évacuation cathodique, et au moins un orifice d'évacuation des gaz résiduels anodiques, qui sont rejetés dans une conduite d'évacuation anodique vers un brûleur, ladite installation comportant de plus un moyen d'humidification des gaz.  The invention relates more particularly to an installation for producing electricity on board a motor vehicle, comprising a reformer, a fuel cell consisting of an anode and a cathode, said battery comprising at least one orifice of evacuation of cathodic residual gases which consist in particular of air and water vapor, and which are discharged into a cathodic evacuation pipe, and at least one anode residual gas outlet, which are discharged into a pipe anode discharge to a burner, said installation further comprising a means for humidifying the gases.

Les piles à combustibles sont notamment utilisées pour fournir de l'énergie électrique nécessaire à la propulsion de véhicules automobiles. La pile à combustible est alors embarquée à bord du véhicule.  Fuel cells are used in particular to provide electrical energy necessary for the propulsion of motor vehicles. The fuel cell is then embarked on board the vehicle.

Une pile à combustible est constituée principalement de deux électrodes, une anode et une cathode, qui sont séparées par un électrolyte. Ce type de pile permet la conversion directe en énergie électrique de l'énergie produite par les réactions d'oxydo-réduction suivantes: - une réaction d'oxydation d'un combustible, ou carburant, qui alimente l'anode en continu; et - une réaction de réduction d'un comburant qui alimente la cathode en continu.  A fuel cell consists mainly of two electrodes, anode and a cathode, which are separated by an electrolyte. This type of cell allows the direct conversion into electrical energy of the energy produced by the following oxidation-reduction reactions: an oxidation reaction of a fuel, or fuel, which feeds the anode continuously; and a reduction reaction of an oxidant which feeds the cathode continuously.

Les piles à combustible utilisées pour fournir de l'énergie électrique à bord de véhicules automobiles sont généralement du type à électrolyte solide, notamment à électrolyte formé par une membrane en polymère. Une telle pile utilise notamment de l'hydrogène (H2) et de l'oxygène (02) en guise de combustible et de comburant respectivement.  The fuel cells used to supply electrical energy in motor vehicles are generally of the solid electrolyte type, in particular with an electrolyte formed by a polymer membrane. Such a cell uses in particular hydrogen (H2) and oxygen (02) as fuel and oxidant respectively.

Contrairement aux moteurs thermiques qui rejettent avec io les gaz d'échappement une quantité non négligeable de substances polluantes, la pile à combustible offre notamment l'avantage de rejeter principalement de l'eau qui est produite par la réaction de réduction à la cathode.  Unlike thermal engines which reject with io the exhaust gas a significant amount of polluting substances, the fuel cell offers the particular advantage of rejecting mainly water that is produced by the reduction reaction at the cathode.

La pile rejette aussi une partie du comburant qui n'a pas réagi sous forme de gaz d'évacuation cathodique et elle rejette éventuellement une partie du carburant qui n'a pas réagi sous forme de gaz d'évacuation anodique. Dans ce dernier cas, le carburant est généralement brûlé avant d'être rejeté dans l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau.  The cell also rejects a portion of the unreacted oxidant as cathodic evacuation gas and eventually rejects a portion of the unreacted fuel as anode exhaust gas. In the latter case, the fuel is usually burned before being released into the atmosphere as water vapor.

De plus, le comburant d'une pile du type décrit précédemment peut être de l'air ambiant dont l'oxygène (02) est réduit.  In addition, the oxidant of a battery of the type described above may be ambient air whose oxygen (02) is reduced.

Le comburant est généralement humidifié avant d'être injecté à la cathode de façon que la membrane en matériau polymère ne soit pas endommagée, par exemple par assèchement. Cette opération d'humidification est également appliquée au carburant lorsque ce dernier ressort de l'anode via un orifice d'évacuation anodique.  The oxidant is generally moistened before being injected at the cathode so that the membrane of polymeric material is not damaged, for example by dewatering. This humidification operation is also applied to the fuel when the latter leaves the anode via an anode outlet.

L'eau nécessaire à l'humidification de la membrane est 30 généralement récupérée en sortie de pile, et plus particulièrement dans les gaz d'évacuation cathodique qui 2883669 3 comportent de l'eau, sous forme liquide ou vapeur, qui est produite par la réaction de réduction du comburant à la cathode.  The water required for humidification of the membrane is generally recovered at the cell outlet, and more particularly in the cathodic discharge gases which comprise water, in liquid or vapor form, which is produced by the reduction reaction of the oxidant at the cathode.

La récupération d'eau à la sortie de la cathode présente en effet l'avantage de ne pas avoir à renouveler fréquemment les réserves d'eau du véhicule. De plus, si suffisamment d'eau peut être récupéré pour humidifier la membrane, il n'est pas nécessaire que le véhicule soit équipé d'un réservoir d'eau de volume important.  The water recovery at the outlet of the cathode has the advantage of not having to frequently renew the water reserves of the vehicle. In addition, if enough water can be recovered to humidify the membrane, it is not necessary that the vehicle is equipped with a water tank of large volume.

Pour récupérer l'eau produite à la cathode, il est connu io d'agencer un condenseur dans le flux de gaz d'évacuation cathodique. Pour un fonctionnement optimal de la pile à combustible qui est alimentée par du comburant et du carburant sous pression atmosphérique, ce type de condenseur nécessite en général une source de froid dont la température doit être ts maintenue entre 20 et 30 C.  In order to recover the water produced at the cathode, it is known to arrange a condenser in the cathodic evacuation gas stream. For optimum operation of the fuel cell which is supplied with oxidant and fuel at atmospheric pressure, this type of condenser generally requires a cold source whose temperature must be maintained at between 20 and 30 ° C.

Cette solution n'est pas applicable car les véhicules automobiles sont généralement prévus pour évoluer dans un environnement dont la température est susceptible de varier entre -20 C et 45 C environ. L'utilisation d'un condenseur nécessite donc l'utilisation d'un dispositif de climatisation coûteux qui n'est pas disponible sur tous les modèles de véhicule.  This solution is not applicable because motor vehicles are generally designed to operate in an environment whose temperature is likely to vary between -20 C and 45 C. The use of a condenser therefore requires the use of an expensive air conditioning device that is not available on all vehicle models.

II est donc connu d'augmenter la pression du comburant dans le circuit cathodique tout en conservant le condenseur. En effet, en augmentant la pression des gaz d'évacuation contenant de la vapeur d'eau, la température de point de rosée de la vapeur d'eau est également augmentée. La température de point de rosée est la température à laquelle la vapeur d'eau se condense. Un brouillard de condensation se dépose alors sur les surfaces dont la température est inférieure à la température de point de rosée.  It is therefore known to increase the pressure of the oxidant in the cathode circuit while maintaining the condenser. Indeed, by increasing the pressure of the exhaust gas containing water vapor, the dew point temperature of the water vapor is also increased. The dew point temperature is the temperature at which the water vapor condenses. A mist of condensation is deposited on the surfaces whose temperature is lower than the dew point temperature.

Ainsi, lorsque les gaz d'évacuation sont injectés dans le condenseur par exemple à une pression de 4 bars, la source froide du condenseur doit alors être maintenue à une température d'environ 60 C pour fonctionner de façon optimale.  Thus, when the exhaust gas is injected into the condenser, for example at a pressure of 4 bar, the cold source of the condenser must then be maintained at a temperature of approximately 60 ° C. in order to operate optimally.

II est beaucoup plus aisé de maintenir la source froide du condenseur à une température plus grande que la température ambiante.  It is much easier to keep the cold source of the condenser at a temperature greater than the ambient temperature.

Cependant, une telle solution requiert une mise sous pression de l'ensemble des circuits d'alimentation de la pile à lo combustible sous peine de dégradation de cette dernière. II est donc nécessaire d'utiliser une partie non négligeable de l'énergie fournie par la pile pour comprimer les circuits de comburant et de carburant au détriment du rendement de la pile à combustible.  However, such a solution requires a pressurization of all fuel cell fuel supply circuits under penalty of degradation of the latter. It is therefore necessary to use a significant part of the energy supplied by the battery to compress the oxidizer and fuel circuits to the detriment of the efficiency of the fuel cell.

Pour résoudre ces problèmes, l'invention propose une installation de production d'électricité à bord d'un véhicule automobile du type décrit précédemment, caractérisée en ce que ledit moyen d'humidification réalise un transfert de vapeur d'eau entre un flux issu de la pile à combustible et un flux alimentant le reformeur sans changer de phase.  To solve these problems, the invention proposes an installation for producing electricity on board a motor vehicle of the type described above, characterized in that said humidifying means performs a transfer of water vapor between a stream coming from the fuel cell and a flow supplying the reformer without changing phase.

Un tel récupérateur d'eau sous la forme d'une membrane d'humidification permet d'éviter d'utiliser des récupérateurs d'eau liquide tout en diminuant le dimensionnement du circuit de refroidissement. En effet, le fait de ne pas changer de phase et d'effectuer un transfert de vapeur d'eau permet d'une part de diminuer la quantité de calories à évacuer par le circuit de refroidissement et d'autre part de diminuer la pression de fonctionnement du système.  Such a water recuperator in the form of a humidification membrane makes it possible to avoid the use of liquid water recuperators while reducing the size of the cooling circuit. Indeed, the fact of not changing phase and performing a transfer of water vapor allows on the one hand to reduce the amount of calories to be removed by the cooling circuit and on the other hand to reduce the pressure of system operation.

Selon d'autres caractéristiques de l'installation de production d'électricité : - le moyen d'humidification des gaz est une membrane d'humidification permettant de diminuer la pression de fonctionnement de l'installation, - l'installation comporte un moyen de compression des gaz 5 qui alimente d'une part la cathode et d'autre part le reformeur via le moyen d'humidification, - le moyen d'humidification est intercalé dans la conduite d'évacuation cathodique, - le moyen d'humidification échange de la vapeur d'eau io entre le flux issu de l'orifice d'évacuation des gaz résiduels cathodiques et le flux d'air alimentant le reformeur, qui est issu du moyen de compression, - le moyen d'humidification est intercalé dans la conduite d'évacuation anodique, et - le moyen d'humidification échange de la vapeur d'eau entre le flux issu de l'orifice d'évacuation des gaz résiduels anodiques et le flux d'air alimentant le reformeur, qui est issu du moyen de compression.  According to other characteristics of the power generation installation: the gas humidification means is a humidification membrane making it possible to reduce the operating pressure of the installation; the installation comprises a compression means; 5 which feeds the cathode on the one hand and the reformer via the humidifying means on the other hand, the humidification means is inserted in the cathodic evacuation pipe, the humidification means exchange the water vapor between the flow from the cathodic residual gas outlet and the air flow fed to the reformer, which is derived from the compression means, the humidification means is inserted in the duct anodic evacuation, and - the humidification means exchange of water vapor between the flow from the anode residual gas outlet and the air flow fed to the reformer, which is derived from the compression means .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées pour lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique de 25 l'installation de production d'électricité réalisée selon un premier mode de réalisation, et - la figure 2 est une représentation schématique de l'installation de production d'électricité réalisée selon un second mode de réalisation.  Other characteristics and advantages of the invention will appear during the reading of the detailed description of an embodiment taken by way of non-limiting example, for the understanding of which reference will be made to the appended figures for which: FIG. 1 is a diagrammatic representation of the electricity generation installation produced according to a first embodiment, and FIG. 2 is a schematic representation of the electricity production installation produced according to a second embodiment. .

On a représenté à la figure 1 une installation de production d'électricité 1 qui est ici embarquée à bord d'un véhicule automobile. L'installation 1 comporte principalement une pile à combustible 3 dont l'électrolyte est ici une membrane de polymère 13 La pile à combustible 3 comporte une anode 4 et une cathode 5. La cathode 5 est alimentée en continu par un comburant qui est ici de l'air. L'anode 4 est alimentée en continu par un carburant qui est ici principalement de l'hydrogène (H2). Les débits de comburant et de carburant sont ici régulés en fonction de la puissance électrique requise pour le véhicule io automobile.  There is shown in Figure 1 a power generation facility 1 which is here on board a motor vehicle. The installation 1 mainly comprises a fuel cell 3, the electrolyte of which is here a polymer membrane 13. The fuel cell 3 comprises an anode 4 and a cathode 5. The cathode 5 is continuously supplied with an oxidant which is here the air. The anode 4 is fed continuously with a fuel which is here mainly hydrogen (H2). The oxidizer and fuel flow rates are here regulated according to the electrical power required for the automobile vehicle.

La pile à combustible 3 comporte un premier circuit cathodique de comburant, et est traversée par un second circuit anodique de carburant.  The fuel cell 3 comprises a first cathode circuit of oxidant, and is traversed by a second anode circuit of fuel.

Le circuit cathodique comporte notamment une conduite d'alimentation cathodique 14 qui est raccordée à un orifice d'alimentation cathodique 15 afin d'alimenter la cathode 15 en air. La cathode 5 comporte un orifice d'évacuation cathodique 6 par lequel les gaz d'évacuation cathodique, ou gaz résiduels, c'est-à-dire n'ayant pas été consommés par la cathode 5, sont évacués dans une conduite d'évacuation cathodique 7.  The cathode circuit includes in particular a cathode supply line 14 which is connected to a cathode supply port 15 for supplying the cathode 15 with air. The cathode 5 comprises a cathode evacuation orifice 6 through which the cathodic evacuation gases, or residual gases, that is to say not having been consumed by the cathode 5, are evacuated in an evacuation pipe cathode 7.

La conduite d'évacuation cathodique 7 est raccordée à une membrane d'humidification 11. La conduite d'alimentation cathodique 14 reçoit l'air comprimé issu d'un moyen de compression 12 et comporte une dérivation 16 qui alimente en air comprime la membrane d'humidification 11.  The cathodic evacuation pipe 7 is connected to a humidification membrane 11. The cathodic supply pipe 14 receives the compressed air coming from a compression means 12 and includes a bypass 16 which supplies compressed air to the membrane. humidification 11.

Le moyen de compression 12 est destiné à comprimer le comburant en direction de la cathode et à alimenter un reformeur 2 en gaz humidifié, via la membrane d'humidification 11.  The compression means 12 is intended to compress the oxidant in the direction of the cathode and to supply a reformer 2 with humidified gas, via the humidification membrane 11.

La membrane d'humidification 11 est destinée à transférer une partie de la vapeur d'eau contenue dans les gaz d'évacuation cathodique vers le flux d'air alimentant le reformeur 2.  The humidifying membrane 11 is intended to transfer a portion of the water vapor contained in the cathodic evacuation gases to the air stream fed to the reformer 2.

Après passage dans la membrane d'humidification 11, les gaz d'évacuation cathodique sont ensuite expulsés dans l'atmosphère par une conduite d'expulsion des gaz 17.  After passing through the humidification membrane 11, the cathodic evacuation gases are then expelled into the atmosphere via a gas expulsion pipe 17.

Le circuit anodique comporte notamment un réservoir 18 contenant un carburant usuel qui est ici de l'essence et qui est situé en amont de l'anode 4. L'essence est guidée par une tubulure d'acheminement de l'essence 19 depuis le réservoir 18 io jusqu'au reformeur 2 qui est destiné à extraire l'hydrogène (H2) de l'essence.  The anode circuit comprises in particular a tank 18 containing a conventional fuel which is gasoline here and which is located upstream of the anode 4. The gasoline is guided by a pipe for conveying gasoline 19 from the tank 18 to reformer 2 which is intended to extract hydrogen (H2) from gasoline.

Le reformeur 2 rejette un reformât contenant de l'hydrogène (H2) dans une tubulure d'alimentation anodique 20 qui est raccordée à un orifice d'alimentation anodique 21 qui débouche à l'anode 4 de la pile à combustible 3.  The reformer 2 rejects a reformate containing hydrogen (H2) in an anode feed pipe 20 which is connected to an anode feed port 21 which opens at the anode 4 of the fuel cell 3.

Après consommation d'une partie de l'hydrogène (H2), le carburant résiduel est ici injecté via une tubulure d'évacuation anodique 9 dans un brûleur 10 afin d'y être brûlé. Les gaz d'échappement résultants de cette opération sont ensuite évacués par un orifice d'échappement 22 du brûleur 10 dans une tubulure d'échappement 23 du brûleur 10.  After consumption of a portion of the hydrogen (H2), the residual fuel is injected here via an anodic discharge pipe 9 into a burner 10 in order to be burned. The resulting exhaust gases from this operation are then discharged through an exhaust port 22 of the burner 10 into an exhaust pipe 23 of the burner 10.

Selon le second mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2, dans laquelle les mêmes organes portent les mêmes références, la membrane d'humidification 11 est ici intercalée dans la tubulure d'échappement 23 du brûleur 10. Dans ce mode de réalisation, on utilise le flux anodique pour transférer la vapeur d'eau qu'il contient vers le flux d'alimentation du reformeur 2.  According to the second embodiment of the invention shown in FIG. 2, in which the same members have the same references, the humidification membrane 11 is here interposed in the exhaust manifold 23 of the burner 10. In this embodiment of FIG. embodiment, the anodic flow is used to transfer the water vapor it contains to the feed stream of the reformer 2.

Comme pour le premier mode de réalisation, l'air 3o comprimé humidifié issu de la membrane 11 arrive dans la reformeur 2 par une canalisation d'amenée 24. L'air comprimé humidifié se mélange avec le carburant dans la canalisation 19 avant d'alimenter le reformeur 2.  As for the first embodiment, the humidified compressed air 3o coming from the membrane 11 arrives in the reformer 2 via a supply pipe 24. The humidified compressed air mixes with the fuel in the pipe 19 before feeding the reformer 2.

Nous allons maintenant décrire le fonctionnement d'une telle installation 1, et notamment le fonctionnement du dispositif 5 d'humidification.  We will now describe the operation of such an installation 1, and in particular the operation of the humidification device 5.

Dans le circuit anodique, l'essence est conduite dans le reformeur 2 par la tubulure d'acheminement de l'essence 19. Le produit de l'opération de reformage est appelé reformât .  In the anode circuit, the gasoline is conducted in the reformer 2 by the fuel delivery pipe 19. The product of the reforming operation is called reformate.

Le reformât est constitué principalement d'hydrogène (H2), io de monoxyde de carbone (CO), de dioxyde de carbone (CO2), d'azote (N2) et d'eau (H2O). Le reformât est le combustible qui alimente l'entrée anodique 21 par l'intermédiaire de la conduite d'alimentation anodique 20.  The reformate consists mainly of hydrogen (H2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), nitrogen (N2) and water (H2O). The reformate is the fuel that feeds the anode inlet 21 through the anode feed line 20.

Dans le circuit cathodique, l'air atmosphérique est d'abord comprimé dans le moyen de compression 12 et est ensuite admis dans la conduite d'alimentation cathodique 14. L'air comprimé est ensuite introduit à la cathode 5 par l'orifice d'alimentation cathodique 15.  In the cathode circuit, the atmospheric air is first compressed in the compression means 12 and is then admitted into the cathode supply line 14. The compressed air is then introduced to the cathode 5 through the orifice of the cathode. cathodic power supply 15.

La pile à combustible 3 est ainsi alimentée en combustible et en comburant. Des réactions d'oxydation à l'anode 4 et de réduction à la cathode 5 permettent alors la production d'énergie électrique.  The fuel cell 3 is thus fueled with fuel and oxidant. Oxidation reactions at the anode 4 and reduction at the cathode 5 then allow the production of electrical energy.

Lorsque le combustible est en contact avec l'anode 4, 70% à 95% de l'hydrogène (H2) est ici oxydé. Le reste du combustible est rejeté sous forme de gaz d'évacuation anodique vers le brûleur 10 par l'intermédiaire de la tubulure d'évacuation anodique 9. Selon le mode de réalisation de la figure 1, ces gaz sont évacués dans l'atmosphère après leur passage dans le brûleur 10, qui permet de récupérer l'énergie des gaz non consommé. Selon le mode de réalisation de la figure 2, les gaz d'évacuation anodique passent d'abord dans le brûleur 10 et ensuite dans la membrane d'humidification 11, qui transfert d'humidité des ces gaz au flux des gaz alimentant le reformeur.  When the fuel is in contact with the anode 4, 70% to 95% of the hydrogen (H2) is oxidized here. The remainder of the fuel is discharged as anode exhaust gas to the burner 10 via the anode discharge manifold 9. According to the embodiment of FIG. 1, these gases are discharged into the atmosphere after their passage through the burner 10, which makes it possible to recover the energy of the gases that are not consumed. According to the embodiment of FIG. 2, the anodic evacuation gases first pass into the burner 10 and then into the humidification membrane 11, which transfers moisture from these gases to the flow of the gas supplying the reformer.

Lors du contact de l'air avec la cathode 5, une portion de l'oxygène (02) contenu dans l'air est réduite en eau. Les surplus d'air et d'eau sont ensuite évacués sous forme de gaz d'évacuation cathodique par la conduite d'évacuation cathodique 7. L'eau est présente dans les gaz d'évacuation cathodique sous forme de liquide et sous forme de vapeur. Les gaz d'évacuation cathodique ont ici une température d'environ 70 C. Selon le io mode de réalisation de la figure 1, ces gaz sont évacués dans en direction de la membrane d'humidification 11. Selon le mode de réalisation de la figure 2, les gaz d'évacuation cathodique sont directement évacués dans l'atmosphère ou recyclés pour récupérer l'eau liquide qu'ils contiennent, par exemple.  When the air is in contact with the cathode 5, a portion of the oxygen (02) contained in the air is reduced to water. The surplus air and water are then discharged in the form of cathodic evacuation gas via the cathodic evacuation pipe 7. The water is present in the cathodic evacuation gases in the form of a liquid and in the form of a vapor . The cathodic evacuation gases here have a temperature of about 70.degree. C. According to the embodiment of FIG. 1, these gases are discharged in the direction of the humidifying membrane 11. According to the embodiment of the FIG. 2, the cathodic evacuation gases are directly discharged into the atmosphere or recycled to recover the liquid water they contain, for example.

Une telle installation 1 utilisant une membrane d'humidification 11 permet de transférer l'eau issue de la pile 3 vers le reformeur sans changer d'état, alors que les récupérateurs d'eau liquide nécessitent de passer d'une phase gazeuse à une phase liquide puis à une phase de vaporisation en amont du reformeur.  Such an installation 1 using a humidification membrane 11 makes it possible to transfer the water coming from the cell 3 to the reformer without changing state, while the liquid water recuperators require switching from a gaseous phase to a phase liquid then to a vaporization phase upstream of the reformer.

Cette architecture permet en outre de diminuer la contrainte de bilan d'eau de la de l'installation. L'alimentation en eau du reformeur 2 se fait en diminuant l'évacuation de puissance thermique et en diminuant la pression de fonctionnement du système pile à combustible puisque les besoins de récupération d'eau sous forme liquide diminuent.  This architecture also makes it possible to reduce the water balance stress of the installation. The water supply of the reformer 2 is done by decreasing the thermal power evacuation and decreasing the operating pressure of the fuel cell system since the need for recovery of water in liquid form decreases.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Installation de production d'électricité (1) à bord d'un véhicule automobile, comprenant un reformeur (2), une pile à combustible (3) constituée d'une anode (4) et d'une cathode (5), ladite pile (3) comportant au moins un orifice d'évacuation des io gaz résiduels cathodiques (6) qui sont constitués notamment d'air et de vapeur d'eau, et qui sont rejetés dans une conduite d'évacuation cathodique (7), et au moins un orifice d'évacuation des gaz résiduels anodiques (8), qui sont rejetés dans une conduite d'évacuation anodique (9) vers un brûleur (10), ladite installation comportant de plus un moyen d'humidification des gaz (11), caractérisée en ce que ledit moyen d'humidification (11) réalise un transfert de vapeur d'eau entre un flux issu de la pile à combustible (3) et un flux alimentant le reformeur (2) sans changer de phase.  1. Electricity production plant (1) on board a motor vehicle, comprising a reformer (2), a fuel cell (3) consisting of an anode (4) and a cathode (5), said battery (3) having at least one discharge port of the residual cathodic gases (6) which consist in particular of air and water vapor, and which are discharged into a cathodic evacuation pipe (7), and at least one anode residual gas outlet (8), which is discharged into an anode discharge pipe (9) to a burner (10), said installation further comprising a gas humidification means (11). ), characterized in that said humidifying means (11) performs a transfer of water vapor between a stream from the fuel cell (3) and a flow supplying the reformer (2) without changing phase. 2. Installation de production d'électricité (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le moyen d'humidification des gaz (11) est une membrane d'humidification permettant de diminuer la pression de fonctionnement de l'installation (1) .  2. Electricity generation plant (1) according to the preceding claim, characterized in that the gas humidification means (11) is a humidification membrane for reducing the operating pressure of the installation (1) . 3. Installation de production d'électricité (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte 30 un moyen de compression des gaz (12) qui alimente d'une part la cathode (5) et d'autre part le reformeur (2) via le moyen d'humidification (11).  3. Power generation plant (1) according to one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises a gas compression means (12) which feeds on the one hand the cathode (5) and on the other hand the reformer (2) via the humidifying means (11). 4. Installation de production d'électricité (1) selon l'une des revendication précédentes, caractérisée en ce que le moyen d'humidification (11) est intercalé dans la conduite d'évacuation cathodique (7).  4. Electricity generation plant (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the humidifying means (11) is interposed in the cathodic discharge pipe (7). 5. Installation de production d'électricité (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen d'humidification (11) échange de la vapeur d'eau entre le flux issu de l'orifice d'évacuation des gaz résiduels cathodiques (6) et le flux d'air alimentant le reformeur (2), qui est issu du moyen de compression (12).  5. Electricity generation plant (1) according to claim 4, characterized in that the humidifying means (11) exchanges water vapor between the flow from the cathodic residual gas discharge orifice. (6) and the air stream feeding the reformer (2), which is derived from the compression means (12). 6. Installation de production d'électricité (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le moyen d'humidification (11) est intercalé dans la conduite d'évacuation anodique (9).  6. Electricity generation plant (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the humidifying means (11) is interposed in the anode evacuation pipe (9). 7. Installation de production d'électricité (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen d'humidification (11) échange de la vapeur d'eau entre le flux issu de l'orifice d'évacuation des gaz résiduels anodiques (6) et le flux d'air alimentant le reformeur (2), qui est issu du moyen de compression (12).  7. Electricity generation plant (1) according to claim 6, characterized in that the humidifying means (11) exchanges water vapor between the flow from the anode residual gas discharge orifice. (6) and the air stream feeding the reformer (2), which is derived from the compression means (12).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20010004500A1 (en) * 1999-09-14 2001-06-21 Grasso Albert P. Fine pore enthalpy exchange barrier for a fuel cell power plant
US20030138687A1 (en) * 2001-03-21 2003-07-24 Masatoshi Iio Fuel cell system

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