FR2904476A1 - Systeme de pile a combustible avec reformeur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un module de puissance 1 comprenant :- une pile à combustible 2 comprenant au moins un compartiment cathodique 3 et au moins un compartiment anodique 4 montés en série,- un groupe de compression 6 alimentant le compartiment cathodique 3 en air comprimé,- un circuit de liaison 5 reliant la sortie du compartiment cathodique 3 et l'entrée du compartiment anodique 4 et comprenant un dispositif reformeur 7 capable de produire un reformat riche en hydrogène à partir de carburant et d'air,- un premier circuit d'évacuation monté en aval de la pile à combustible 2 et reliant la sortie du compartiment anodique 4 à un brûleur 25,et dans lequel au moins un séparateur de phase (9, 10) est monté en amont du brûleur 25 et en aval de la pile à combustible 2.
Description
1 Système de pile à combustible avec reformeur La présente invention est
relative à la production d'énergie électrique au moyen d'un système de pile à combustible pouvant être utilisé notamment pour la propulsion d'un véhicule automobile. Les piles à combustible sont développées pour fournir de l'énergie électrique soit pour des applications stationnaires, soit dans le domaine des transports. Les piles à combustible nécessitent de l'hydrogène ou un gaz riche en hydrogène, et de l'oxygène.
Généralement, l'oxygène provient de l'air ambiant. En ce qui concerne l'hydrogène, il peut être stocké dans des réservoirs comprimés embarqués à bord du 'véhicule, ou bien il peut être produit dans le véhicule lui-même à l'aide d'un dispositif reformeur. Les dispositifs reformeurs permettent de produire un gaz riche en hydrogène appelé reformat, à partir d'un carburant hydrocarboné tel que de l'essence, du diesel, de l'éthanol, etc. On obtient alors un système de pile à combustible permettant de fournir de l'énergie électrique à partir d'un carburant conventionnel. L'oxygène est fourni à la pile à combustible par un système d'alimentation en air. Le système d'alimentation en air peut permettre également d'alimenter en oxygène un réacteur de reformage, un ou plusieurs modules de purification d'hydrogène ou bien encore un brûleur. Or, pour des problèmes de rendement ou de récupération d'eau liquide, l'air fourni par le système d'alimentation présente généralement une pression élevée. L'énergie électrique consommée par le groupe de compression du système d'alimentation devient alors importante. De plus, il peut être nécessaire d'ajuster la quantité d'air à envoyer à chaque élément afin d'optimiser leurs performances. Une solution proposée par la demande US 2003/0170518 pour acheminer l'oxygène à la pile à combustible ainsi qu'au dispositif de reformage, est de placer le compartiment cathodique et le compartiment anodique de la pile à combustible en série. Les gaz sortant du compartiment cathodique alimentent ainsi un brûleur et un dispositif 2904476 2 reformeur qui sont montés en aval du compartiment cathodique et en amont du compartiment anodique. Cependant, la disposition en série du compartiment cathodique, du brûleur, du reformeur et du compartiment anodique pose de nouvelles difficultés. Il y a ainsi des pertes 5 énergétiques dans la valorisation des gaz d'échappement et des contraintes mécaniques nouvelles au niveau de la membrane séparant les deux compartiments de la pile à combustible résultant de la différence de pression. Les pertes énergétiques diminuent le rendement du module tandis que les contraintes sont susceptibles d'endommager la membrane.
10 L'invention vise à remédier aux inconvénients évoqués ci-dessus. L'invention a pour objet un module de puissance qui comprend un système de pile à combustible dont la consommation électrique du système de compression est réduite. L'invention a également pour objet d'optimiser les conditions de 15 fonctionnement de la membrane, notamment en limitant les contraintes pouvant s'exercer sur celle-ci. L'invention a également pour objet d'améliorer le rendement énergétique du module de puissance. Un module de puissance pour véhicule selon un aspect de 20 l'invention comprend : - une pile à combustible comprenant au moins un compartiment cathodique et au moins un compartiment anodique montés en série, - un groupe de compression alimentant le compartiment cathodique en air comprimé, 25 - un circuit de liaison reliant la sortie du compartiment cathodique et l'entrée du compartiment anodique, comprenant un dispositif reformeur capable de produire un reformat riche en hydrogène à partir de carburant et d'air, - un circuit d'évacuation anodique, qu'on appellera aussi premier 30 circuit d'évacuation dans la présente description, monté en aval de la pile à combustible et reliant la sortie du compartiment anodique à un brûleur, et dans lequel au moins un séparateur de phase est monté en amont du brûleur et en aval de la pile à combustible.
2904476 3 Le module de puissance permet d'optimiser le fonctionnement de la pile à combustible. En effet, le groupe de compression du système d'alimentation d'air fournit de l'air comprimé uniquement au compartiment cathodique et le dispositif reformeur n'est alimenté que 5 par du carburant et par les gaz cathodiques. C'est donc l'air introduit en excès dans le compartiment cathodique, et éventuellement l'eau produite dans le compartiment cathodique, qui alimente le dispositif reformeur. Cette architecture permet donc une gestion plus simple de l'alimentation en air grâce à une adaptation de la stoechiométrie de la 10 cathode en fonction des besoins en oxygène du dispositif reformeur. Il est ainsi possible d'optimiser la quantité d'air à comprimer et donc de diminuer la consommation énergétique du système de compression. De plus, les gaz cathodiques peuvent également acheminer de l'eau produite par la pile à combustible jusqu'au dispositif reformeur et 15 permettre ainsi une réaction de vapo-reformage en plus de la réaction d'oxydation partielle. Le brûleur est alimenté par les gaz anodiques qui peuvent contenir de l'hydrogène introduit en excès dans le compartiment anodique et éventuellement de l'air non consommé par le 20 compartiment cathodique et le dispositif reformeur. Le compresseur permet donc d'alimenter de manière optimisée les différents éléments du module de puissance. L'utilisation d'un séparateur de phase en amont du brûleur permet également d'améliorer le rendement énergétique du module. En 25 effet, les gaz issus du compartiment anodique ou cathodique comprennent de l'eau produite par la pile à combustible. L'eau présente dans les gaz anodiques ou cathodiques peut être sous forme liquide, selon la température et la pression de fonctionnement de la pile à combustible. Or, la vaporisation de l'eau dans le brûleur est peu 30 valorisable, diminue la température des gaz en sortie du brûleur et peut entraîner des problèmes lors de l'allumage du mélange. Ces gaz, destinés à l'échappement, peuvent être valorisés, par exemple dans une turbine entraînant un compresseur ou un alternateur, et une diminution de leur température entraîne donc une perte énergétique pour le 2904476 4 module. Enfin, une quantité trop importante d'eau dans le brûleur est susceptible de limiter le fonctionnement du brûleur, notamment pour les brûleurs à flamme. L'invention propose donc d'utiliser un séparateur de phase en 5 amont du brûleur. Cette architecture est plus efficace et moins consommatrice d'énergie pour récupérer l'eau qu'un système refroidisseur-séparateur placé en aval du brûleur. En effet, les gaz anodiques ou cathodiques peuvent présenter une pression et une température permettant d'avoir l'eau sous forme liquide. Un séparateur 10 de phase est alors suffisant pour récupérer l'eau. Par contre, entre le brûleur et l'échappement, les gaz brûlés présentent une température élevée en raison du brûleur. L'eau présente dans les gaz brûlés est donc sous forme vapeur et il est nécessaire de refroidir les gaz pour obtenir une condensation de l'eau. Il faut donc prévoir des échangeurs 15 afin de valoriser l'énergie thermique des gaz brûlés, et éventuellement un système de refroidissement permettant de diminuer la température des gaz. De plus, un échangeur et/ou un refroidisseur engendre une perte de charge supplémentaire, ce qui entraîne donc une diminution du taux de détente des gaz brûlés dans une turbine. Un tel système est 20 par conséquent contraignant et présente un rendement énergétique plus faible que celui du module selon un aspect de l'invention. Préférentiellement, le module de puissance comprend également au moins un échangeur thermique monté en aval du séparateur de phase et en amont du brûleur.
25 L'échangeur thermique est traversé d'une part par les gaz issus de la pile à combustible avant qu'ils ne soient introduits dans le brûleur, et d'autre part par les gaz brûlés issus de la turbine. Ainsi, l'échangeur thermique permet de récupérer une partie de l'énergie thermique des gaz destinés à l'échappement pour la fournir aux gaz 30 alimentant le brûleur. De plus, l'échangeur thermique est placé en aval du ou des séparateurs de phase afin que les gaz introduits dans l'échangeur contiennent peu d'eau. La température des gaz sortant de l'échangeur est alors plus élevée et l'absence d'eau liquide et la moindre quantité de vapeur d'eau dans les gaz envoyés au brûleur 2904476 5 améliore le fonctionnement de ce dernier. Le fonctionnement du brûleur est donc amélioré et le rendement énergétique du module augmenté. Préférentiellement, le groupe de compression comprend une 5 turbine montée en aval du brûleur et en amont de l'échangeur thermique. La turbine permet de valoriser les gaz brûlés qui sortent du brûleur avec une température et une pression élevées. Ils peuvent donc être valorisés efficacement dans une turbine reliée par exemple à un 10 compresseur. La turbine augmente le rendement énergétique du module en récupérant une partie de l'énergie des gaz pour comprimer de l'air. De plus, les gaz libérés par la turbine présentent toujours une température relativement élevée, et peuvent donc être valorisés dans un second temps dans l'échangeur thermique afin de fournir l'énergie 15 thermique restante aux gaz entrant dans le brûleur. Selon un mode de réalisation différent de l'invention, le module de puissance pour véhicule comprend : - une pile à combustible comprenant au moins un compartiment cathodique et au moins un compartiment anodique montés en série, 20 - un groupe de compression alimentant le compartiment cathodique en air comprimé, - un circuit de liaison reliant la sortie du compartiment cathodique et l'entrée du compartiment anodique, comprenant un dispositif reformeur capable de produire un reformat riche en hydrogène à partir 25 de carburant et d'air, et dans lequel le circuit de liaison comprend également un groupe de compression secondaire capable d'augmenter la pression des gaz alimentant le compartiment anodique. Le groupe de compression secondaire a pour but de limiter les 30 contraintes mécaniques pouvant s'exercer sur la membrane séparant les compartiments cathodique et anodique de la pile à combustible. En effet, l'architecture en série des compartiments cathodique et anodique entraîne une différence de pression entre les fluides entrant à l'anode et à la cathode. La différence de pression est liée aux pertes de charge 2904476 6 dans les différents éléments séparant l'entrée du compartiment cathodique et l'entrée du compartiment anodique. Ainsi, on peut envisager une perte de charge dans le compartiment cathodique ou bien encore une perte de charge due au dispositif reformeur monté dans le 5 circuit de liaison. La différence de pression ainsi produite est d'une part susceptible d'endommager la membrane, et peut d'autre part entraîner un phénomène de fatigue lorsqu'elle fluctue avec le point de fonctionnement du système de pile à combustible. Le groupe de compression secondaire a ainsi pour but de compenser la perte de 10 charge accumulée entre l'entrée du compartiment cathodique et l'entrée du compartiment anodique. De plus, l'utilisation d'un groupe de compression secondaire permet de réduire la pression en entrée de cathode et donc de limiter la consommation électrique du groupe de compression principal.
15 Préférentiellement, le groupe de compression secondaire est monté en amont du dispositif reformeur. Ainsi, le groupe de compression secondaire comprime uniquement l'air alimentant le reformeur et non pas la totalité du débit d'air fourni par le groupe de compression principal. L'énergie 20 électrique nécessaire au groupe de compression secondaire est donc plus faible. Préférentiellement, le module de puissance comprend également un circuit d'évacuation cathodique, qu'on appellera aussi deuxième circuit d'évacuation dans la présente description, monté en 25 aval de la pile à combustible et reliant la sortie du compartiment cathodique au brûleur. Le deuxième circuit d'évacuation permet d'alimenter le brûleur avec une partie des gaz cathodiques. Il est ainsi possible d'acheminer une quantité d'oxygène plus importante dans le brûleur, puisqu'une 30 partie de l'air introduit en excès dans le compartiment cathodique alimente le brûleur sans traverser au préalable le reformeur. On obtient donc une distribution de l'air plus efficace dans les différents éléments du module, sans pour autant augmenter la consommation électrique du compresseur.
2904476 7 De plus, la partie des gaz cathodiques alimentant le brûleur ne passe ni par le dispositif reformeur ni par le groupe de compression secondaire. Le groupe de compression secondaire ne comprime donc pas inutilement de l'air destiné au brûleur.
5 Selon un mode de réalisation de l'invention, le circuit d'évacuation cathodique est relié à la sortie du compartiment cathodique par un branchement sur le circuit de liaison. Préférentiellement, la partie commune du circuit de liaison et du circuit d'évacuation cathodique comprend au moins un séparateur 10 de phase. Le but du séparateur est identique à celui monté entre la pile à combustible et le brûleur : il s'agit de récupérer l'eau contenue dans les gaz cathodiques envoyés au brûleur avant que leur température n'augmente et que leur pression diminue. De plus, le séparateur de 15 phase de la partie commune du circuit de liaison et du deuxième circuit d'évacuation permet également de protéger le groupe de compression secondaire de la présence éventuelle d'eau liquide dans les gaz cathodiques. La pile à combustible comprend au moins une membrane de 20 séparation du compartiment cathodique et du compartiment anodique. Préférentiellement, l'air alimentant le dispositif reformeur est de l'air alimentant en excès le compartiment cathodique. L'invention se rapporte également à un procédé de mise en oeuvre d'un module de puissance comprenant une pile à combustible, la 25 pile à combustible comprenant au moins un compartiment cathodique et au moins un compartiment anodique montés en série. Selon un aspect de l'invention, on augmente la température d'au moins une partie des fluides issus de la pile à combustible, et on condense et/ou on sépare l'eau contenue dans les fluides avant 30 d'augmenter leur température. La récupération de l'eau contenue dans les gaz avant leur montée en température permet d'éviter de consommer de l'énergie thermique pour la vaporisation de l'eau. On obtient ainsi un gain d'énergie et un meilleur rendement pour le module.
2904476 8 Préférentiellement, on diminue également la pression d'au moins une partie des fluides issus de la pile à combustible, et on condense et/ou on sépare l'eau contenue dans les fluides avant de diminuer leur pression.
5 Une diminution de pression peut entraîner, selon la température, une vaporisation de l'eau liquide. La récupération de l'eau contenue dans les gaz avant la diminution de pression, permet donc d'éviter la vaporisation de celle-ci. De plus, dans le cas où les fluides sont valorisés dans une turbine (dans laquelle la pression va 10 diminuer), l'absence d'eau évite d'une part l'endommagement de celle-ci lorsque sa vitesse est élevée, et d'autre part la consommation d'énergie thermique dans la turbine pour la vaporisation. Selon un autre aspect de l'invention, on comprime le fluide issu du compartiment cathodique et alimentant le compartiment 15 anodique de la pile à combustible, de manière à compenser les pertes de charge éventuelles pouvant apparaître entre les deux compartiments. Ce procédé permet d'éviter ou de limiter les différences de pression susceptibles d'endommager la membrane.
20 L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par le dessin annexé. La figure annexée représente schématiquement un module de puissance 1 comprenant une pile à combustible 2. La pile à combustible 25 2 comprend un compartiment cathodique 3 et un compartiment anodique 4, la sortie du compartiment cathodique 3 étant reliée à l'entrée du compartiment anodique 4 par un circuit de liaison 5. La pile à combustible 2 est alimentée en air comprimé par un groupe de compression 6 et en gaz riche en hydrogène par un dispositif reformeur 30 7 placé dans le circuit de liaison 5. Le module 1 comprend également un groupe de compression secondaire 8 placé dans le circuit de liaison 5, ainsi que des séparateurs de phase 9, 10 entre la pile à combustible 2 et l'échappement.
2904476 9 Le groupe de compression 6 reçoit de l'air en entrée et fournit de l'air comprimé au compartiment cathodique 3. L'air comprimé est acheminé par une conduite 11 de la sortie du groupe de compression 6 vers un échangeur thermique 12, puis par une conduite 13 de 5 l'échangeur 12 vers le compartiment cathodique 3. L'échangeur thermique 12 a pour but de réduire la température de l'air comprimé avant qu'il n'alimente le compartiment cathodique 3. En effet, la pile à combustible 2 fonctionne de manière optimale à une température comprise entre 80 et 150 C. Or, la compression de l'air par le groupe 6 10 entraîne une augmentation de sa température. L'échangeur thermique 12 permet donc d'une part de réduire la température de l'air comprimé, et d'autre part de récupérer de l'énergie thermique pouvant être utilisée éventuellement ailleurs dans le module. Les gaz issus du compartiment cathodique 3 sont acheminés par 15 le circuit de liaison 5 vers le compartiment anodique 4. Le circuit de liaison 5 comprend le groupe de compression secondaire 8, le dispositif reformeur 7 et un refroidisseur-séparateur 14. Le groupe de compression secondaire 8 a pour but de compenser la différence de pression entre le compartiment cathodique 3 et le compartiment anodique 4. Cette 20 différence de pression est due aux pertes de charge apparaissant dans les éléments placés entre l'entrée du compartiment cathodique 3 et l'entrée du compartiment anodique 4. Ces éléments sont par exemple le compartiment cathodique 3 lui-même, le dispositif reformeur 7 ou bien encore le refroidisseur-séparateur 14. Le circuit de liaison 5 comprend 25 une première conduite 15 acheminant les gaz issus de compartiment cathodique 3 au groupe de compression secondaire 8. Le groupe 8 comprime les gaz et les fournit au dispositif reformeur 7 par l'intermédiaire d'une conduite 16. Le compresseur 8 est choisi en fonction des besoins. Ainsi, selon les pertes de charge apparaissant dans 30 les différents éléments du circuit de liaison 5, on choisira comme groupe 8, un ventilateur, ou bien un ou plusieurs compresseurs, ou bien encore un turbo-compresseur. Le dispositif reformeur 7 est alimenté en gaz comprenant de l'oxygène, et éventuellement en eau, par la conduite 16 et en carburant 2904476 10 par une conduite 17. Le dispositif reformeur 7 comprend un réacteur d'oxydation partielle permettant de produire un gaz riche en hydrogène à partir de carburant et d'air. Lorsque les gaz issus du compartiment cathodique 3 comprennent également de l'eau sous forme vapeur ou 5 éventuellement liquide, il peut mettre en oeuvre une réaction de vaporeformage qui produit de l'hydrogène à partir de carburant et d'eau. Le dispositif reformeur 7 peut également comprendre un ou plusieurs modules de purification. Ces modules de purification permettent de réduire, à l'aide de réactions de purification, le taux de monoxyde de 10 carbone contenu dans le reformat jusqu'à un seuil admissible par la pile à combustible. Les réactions de purification peuvent être choisies par exemple parmi l'oxydation préférentielle ou une conversion du gaz à l'eau (Water Gas Shift) et/ou les deux. Le gaz riche en hydrogène produit par le dispositif reformeur 7 15 est acheminé par une conduite 18 vers le refroidisseur-séparateur 14. La fonction du refroidisseur-séparateur 14 est d'abaisser la température des gaz issus du dispositif reformeur 7 afin que cette température s'approche de la température de fonctionnement de la pile à combustible 2. Le gaz riche en hydrogène alimente alors le compartiment 20 anodique 4 de la pile à combustible 2 via une conduite 19. Le gaz présente, grâce au groupe de compression secondaire 8, une pression proche de celle des gaz alimentant le compartiment cathodique 3. La pile à combustible 2 est de préférence une pile de type PEM (Proton Exchange Membrane) comprenant le compartiment anodique 4 25 siège de la réaction d'oxydation de l'hydrogène, et le compartiment cathodique 3 siège de la réaction de réduction de l'oxygène. La pile à combustible 2 est donc le siège d'une réaction d'oxydoréduction au cours de laquelle de l'énergie électrique, de l'eau et de la chaleur sont produites. Le compartiment cathodique 3 est alimenté en gaz riche en 30 oxygène par la conduite 13 qui relie le compartiment cathodique 3 à la sortie du groupe de compression 6. Le compartiment anodique 4 est alimenté en reformat riche en hydrogène par la conduite 19 reliée à la sortie du refroidisseur-séparateur 14.
2904476 11 Les gaz anodiques issus du compartiment anodique 4 sont envoyés vers le séparateur 10 via une conduite 20. Le séparateur 10 permet de récupérer l'eau, notamment produite par la pile à combustible 2, et contenue dans les gaz anodiques. Les gaz anodiques sortent du 5 séparateur 10 par une conduite 21 et sont envoyés à un échangeur thermique 22. L'échangeur thermique 22 est également alimenté par une deuxième conduite 23 reliée au circuit de liaison 5 par un branchement. La conduite 23 achemine une partie des gaz cathodiques vers 10 l'échangeur thermique 22. La conduite 23 comprend une vanne 24 et le séparateur 9. La vanne 24 permet de contrôler la quantité de gaz cathodiques envoyés à l'échangeur thermique 22 et le séparateur 9 a pour but de récupérer l'eau liquide contenue dans ces gaz cathodiques avant qu'ils n'alimentent l'échangeur thermique. La conduite 23, la 15 vanne 24 et le séparateur 9 constituent le deuxième circuit d'évacuation. Les séparateurs 9, 10 et 14 permettent également, en récupérant l'eau contenue dans les gaz qui les traversent, de maintenir, si nécessaire, un bilan d'eau positif pour le module de puissance 1. Les gaz sortent de l'échangeur thermique 22 avec une 20 température plus élevée: et sont acheminés vers un brûleur 25 via une conduite 26. Le brûleur 25 est de préférence un brûleur catalytique mais peut également être un brûleur à flamme. Il est alimenté, par la conduite 26, en gaz issus de la pile à combustible 2, et éventuellement en carburant par une conduite 27. Il réalise la combustion du carburant, des 25 gaz cathodiques et des gaz anodiques contenant de l'hydrogène et de l'air comprimé. Le brûleur 25 permet de réaliser une combustion des gaz jusqu'à une température comprise entre 450 à 950 C par exemple. Les gaz brûlés issus du brûleur 25 sont acheminés par une conduite 28 jusqu'au groupe de compression 6.
30 Le groupe de compression 6 comprend avantageusement un compresseur volumétrique entraîné par un moteur électrique, à titre de premier étage de compression, et un groupe turbocompresseur comprenant un compresseur relié par un arbre à une turbine, à titre de deuxième étage de compression. L'air ambiant subit une première 2904476 12 compression dans le compresseur volumétrique puis est envoyé dans le compresseur du deuxième étage, entraîné via l'arbre commun, par la turbine. La turbine est alimentée par les gaz brûlés récupérés à la sortie du brûleur 25 et acheminés par la conduite 28. A la sortie de la turbine, 5 les gaz sont envoyés vers l'échangeur thermique 22 par une conduite 29. Les gaz brûlés cèdent alors de l'énergie thermique aux gaz issus de la pile à combustible 2 et alimentant le brûleur 25, avant d'être envoyés à l'échappement par une conduite 30. Selon une variante de l'invention, le séparateur placé sur le 10 deuxième circuit d'évacuation est monté dans le circuit de liaison, entre la sortie du compartiment cathodique et le branchement du deuxième circuit d'évacuation. De même, selon une autre variante de l'invention, un séparateur supplémentaire est monté dans le circuit de liaison, entre la sortie du compartiment cathodique et le branchement du deuxième 15 circuit d'évacuation. Enfin, selon une autre variante de l'invention, les séparateurs de phase 9 et 10 peuvent être des refroidisseurs-séparateurs. Le module de puissance 1 tel que décrit précédemment peut être utilisé au sein d'un véhicule automobile pour diverses applications. Ainsi, selon la gamme de puissance délivrée par le module, on pourra 20 envisager soit l'entraînement du véhicule, soit l'alimentation des équipements électriques du véhicule, soit enfin une prolongation d'autonomie du véhicule, ou encore une combinaison de ces résultats.
Claims (13)
1. Module de puissance (1) pour véhicule comprenant : - une pile à combustible (2) comprenant au moins un compartiment cathodique (3) et au moins un compartiment anodique (4) montés en série, - un groupe de compression (6) alimentant le compartiment cathodique (3) en air comprimé, - un circuit de liaison (5) reliant la sortie du compartiment cathodique (3) et l'entrée du compartiment anodique (4), comprenant un dispositif reformeur (7) capable de produire un reformat riche en hydrogène à partir de carburant et d'air, - un brûleur alimenté en gaz anodiques, - un circuit d'évacuation anodique monté en aval de la pile à 15 combustible (2) et reliant la sortie du compartiment anodique (4) au brûleur (25), caractérisé par le fait qu'il comprend également au moins un séparateur de phase (9, 10) monté en amont du brûleur (25) et en aval de la pile à combustible (2). 20
2. Module de puissance (1) pour véhicule selon la revendication 1 comprenant également au moins un échangeur thermique (22) monté en aval du séparateur de phase (9, 10) et en amont du brûleur (25).
3. Module de puissance (1) selon la revendication 2 dans lequel le groupe de compression (6) comprend une turbine montée en aval du 25 brûleur (25) et en amont de l'échangeur thermique (22).
4. Module de puissance (1) pour véhicule comprenant : - une pile à combustible (2) comprenant au moins un compartiment cathodique (3) et au moins un compartiment anodique (4) montés en série, 30 - un groupe de compression (6) alimentant le compartiment cathodique (3) en air comprimé, - un circuit de liaison (5) reliant la sortie du compartiment cathodique (3) et l'entrée du compartiment anodique (4), comprenant un brûleur et 2904476 14 un dispositif reformeur (7) capable de produire un reformat riche en hydrogène à partir de carburant et d'air, caractérise par le fait que le circuit de liaison (5) comprend également un groupe de compression secondaire (8) capable d'augmenter la 5 pression des gaz alimentant le compartiment anodique (4).
5. Module de puissance (1) pour véhicule selon la revendication 4 dans lequel le groupe de compression secondaire (8) est monté en amont du dispositif reformeur (7).
6. Module de puissance (1) pour véhicule selon l'une des 10 revendications 1 à 5 comprenant également un circuit d'évacuation cathodique monté en aval de la pile à combustible (2) et reliant la sortie du compartiment cathodique (3) au brûleur (25).
7. Module de puissance (1) pour véhicule selon la revendication 6 dans lequel le circuit d'évacuation cathodique est relié à la sortie du 15 compartiment cathodique (3) par un branchement sur le circuit de liaison (5).
8. Module de puissance (1) pour véhicule selon la revendication 7 dans lequel la partie commune du circuit de liaison (5) et du circuit d'évacuation cathodique comprend au moins un séparateur de phase. 20
9. Module de puissance pour véhicule selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel la pile à combustible (2) comprend au moins une membrane de séparation du compartiment cathodique (3) et du compartiment anodique (4).
10. Module de puissance (1) pour véhicule selon l'une des 25 revendications 1 à 9 dans lequel l'air alimentant le dispositif reformeur (7) est de l'air alimentant en excès le compartiment cathodique (3).
11. Procédé de mise en oeuvre d'un module de puissance (1) comprenant une pile à combustible (2), la pile à combustible (2) 30 comprenant au moins un compartiment cathodique (3) et au moins un compartiment anodique (4) montés en série, dans lequel on augmente la température d'au moins une partie des fluides issus de la pile à combustible (2), caractérisé en ce qu'on condense et/ou on sépare l'eau contenue dans les fluides avant d'augmenter leur température. 2904476
12. Procédé selon la revendication 11 dans lequel on diminue également la pression d'au moins une partie des fluides issus de la pile à combustible (2), et dans lequel on condense et/ou on sépare l'eau contenue dans les fluides avant de diminuer leur pression. 5
13. Procédé de mise en oeuvre d'un module de puissance (1) comprenant une pile à combustible (2), la pile à combustible (2) comprenant au moins un compartiment cathodique (3) et au moins un compartiment anodique (4) montés en série, dans lequel on comprime le fluide issu du compartiment cathodique (3) et alimentant le 10 compartiment anodique (4) de manière à compenser les pertes de charge éventuelles pouvant apparaître entre les deux compartiments.
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