FR2906647A3 - Système de pile à combustible et procédé de protection contre l'empoisonnement au monoxyde de carbone - Google Patents
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Abstract
Le système de pile à combustible est alimentée en hydrogène par un reformeur (3) et en oxygène par injection d'air secondaire (8), notamment pour véhicule automobile, comprend des moyens de détermination de l'intensité du courant délivré par ladite pile (1), des moyens de détermination de la pression anodique de ladite pile (1), des moyens de détermination de la température de ladite pile (1), des moyens de détermination de la surtension anodique de ladite pile (1), et des moyens de détermination de la teneur en oxygène présent à l'anode (2) de ladite pile (1). Le système comprend un estimateur (11) de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode (2) de ladite pile (1) à partir de paramètres de fonctionnement de ladite pile (1), transmis par lesdits moyens de détermination, comprenant l'intensité du courant délivré par ladite pile (1), la pression anodique de ladite pile (1), la température de ladite pile (1), la surtension anodique de ladite pile (1), et la teneur en oxygène présent à l'anode (2) de ladite pile (1).
Description
1 Système de pile à combustible et procédé de protection contre
l'empoisonnement au monoxyde de carbone La présente invention concerne un système de pile à combustible et un procédé d'estimation de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode d'une pile à combustible, notamment pour être embarqué à bord d'un véhicule automobile. Les piles à combustible sont utilisées pour fournir de l'énergie, par exemple pour des applications stationnaires, ainsi que dans les domaines aéronautique et automobile. Le gaz de reformat, riche en hydrogène, fourni par un reformeur à l'anode de la pile à combustible, contient du monoxyde de carbone CO qui, même en très faible quantité, peut s'accumuler au niveau de la pile à combustible et sérieusement dégrader les performances de la pile à combustible, et même dégrader la pile à combustible. Il est donc important de connaître la concentration en monoxyde de carbone à l'anode d'une pile à combustible. Un catalyseur est présent à l'anode de la pile à combustible pour améliorer le mécanisme électrochimique anodique. Le monoxyde de carbone peut se fixer sur des sites d'absorption du catalyseur et limiter ainsi l'effet de ce catalyseur. L'empoisonnement au monoxyde de carbone des sites catalytiques entraîne une surtension anodique significative qui se soustrait à la tension aux bornes de la pile à combustible et diminue ainsi les performances de celle-ci. Il est donc intéressant de pouvoir connaître la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode d'une pile à combustible. Le document CA 12 292 993 Al propose l'utilisation d'un capteur de monoxyde de carbone incorporé à un système de pile à 2906647 2 combustible pour déterminer la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de la pile. Toutefois, l'utilisation d'un tel capteur a un coût élevé. Un but de l'invention est de déterminer la teneur en monoxyde 5 de carbone présent à l'anode d'une pile à combustible, à coût réduit, et avec une précision améliorée. Un autre but de l'invention est d'améliorer la protection contre l'empoisonnement au monoxyde de carbone d'une pile à combustible. I1 est proposé, selon un aspect de l'invention, un système de 10 pile à combustible alimentée en hydrogène par un reformeur et en oxygène par injection d'air secondaire, notamment pour véhicule automobile. Le système comprend des moyens de détermination de l'intensité du courant délivré par la pile, des moyens de détermination de la pression anodique de la pile, des moyens de détermination de la 15 température de la pile, des moyens de détermination de la surtension anodique de ladite pile, et des moyens de détermination de la teneur en oxygène présent à l'anode de la pile. Le système comprend un estimateur de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de ladite pile à partir de paramètres de fonctionnement de ladite pile, 20 transmis par lesdits moyens de détermination, comprenant l'intensité du courant délivré par ladite pile, la pression anodique de ladite pile, la température de ladite pile, la surtension anodique de ladite pile, et la teneur en oxygène présent à l'anode de ladite pile. Les moyens de détermination de ces paramètres, par mesure ou 25 par estimation, sont généralement présents, notamment lorsque le dispositif est embarqué à bord d'un véhicule automobile. Ainsi, on évite l'utilisation onéreuse d'un capteur de monoxyde de carbone. Selon un mode de réalisation, l'estimateur comprend des moyens d'estimation statique de la teneur en monoxyde de carbone 2906647 3 présent à l'anode de la pile en fonction desdits paramètres de fonctionnement de la pile. De tels moyens d'estimation statique sont obtenus par inversion d'un modèle d'estimation statique délivrant la surtension anodique de 5 la pile et permet d'estimer simplement la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de la pile lorsque les valeurs de ses paramètres de fonctionnement sont stabilisées. Selon un mode de réalisation, l'estimateur comprend, en outre, des moyens de filtrage effectuant un filtrage par modélisation 10 statistique, pour déterminer une estimation des fractions de sites catalytiques d'une phase catalytique accélérant la réaction d'oxydoréduction anodique, occupés par le monoxyde de carbone, l'oxygène et l'hydrogène. Par exemple, les moyens de filtrage peuvent utiliser un filtre de 15 Kalman. Selon un mode de réalisation, le système comprend, en outre des moyens de détermination de la teneur en hydrogène présent à l'anode de ladite pile, et des moyens de détermination d'une teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de ladite pile. Lesdits 20 paramètres de fonctionnement de ladite pile comprennent, en outre, la teneur en hydrogène présent à l'anode de ladite pile, et une teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de ladite pile. Selon un mode de réalisation, l'estimateur comprend, en outre, des moyens de génération de résidus de teneur en monoxyde de 25 carbone, et des moyens de comparaison desdits résidus. Un résidu est un écart entre une valeur nominale et une valeur estimée, servant d'indicateur d'anomalies fonctionnelles ou comportementales.
2906647 4 Les moyens de génération de résidus mettent en oeuvre des calculs d'approximations par calcul de résidus. Le système permet d'estimer la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de la pile de manière dynamique en boucle ouverte, avec une précision 5 améliorée, sans nécessiter de stabilisation des valeurs desdits paramètres de fonctionnement de la pile. Selon un mode de réalisation, le système comprend, en outre, des moyens de mémorisation d'un ensemble de valeurs prédéterminées de teneurs en monoxyde de carbone, transmises en entrée desdits 10 moyens de génération de résidus par lesdits moyens de mémorisation. Ces valeurs prédéterminées permettent de fournir une estimation de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de la pile, par utilisation des calculs de résidus. En variante, l'estimateur comprend, en outre, des moyens 15 d'estimation dynamique de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de la pile, et une boucle de rétroaction de la teneur en monoxyde de carbone estimée par lesdits moyens d'estimation dynamique, en entrée desdits moyens de filtrage. Cela permet alors d'estimer, de manière dynamique, en boucle 20 fermée, la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de la pile, avec une précision améliorée. Dans un mode de réalisation, les moyens de filtrage déterminent, en outre, une valeur estimée de la surtension anodique de la pile.
25 Dans un mode de réalisation, le système comprend, en outre, un correcteur commandant l'ouverture d'une vanne commandée de régulation de l'injection d'air secondaire, à partir de ladite teneur en monoxyde de carbone et desdites fractions de sites catalytiques estimées par l'estimateur.
2906647 5 I1 est ainsi possible d'améliorer la précision de la gestion du fonctionnement de l'injection d'air secondaire. Selon un mode réalisation, le système comprend, en outre, des moyens de commande d'un débit d'alimentation en air du reformeur à 5 partir de ladite teneur en monoxyde de carbone estimée par ledit estimateur. La gestion du fonctionnement du reformeur est alors améliorée. Selon un autre aspect de l'invention, il est également proposé un procédé de protection contre l'empoisonnement par le monoxyde de 10 carbone d'un système de pile à combustible alimentée en hydrogène par un reformeur et en oxygène par injection d'air secondaire. On estime la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode de la pile à partir de paramètres de fonctionnement de la pile comprenant l'intensité du courant délivré par la pile, la pression anodique de la 15 pile, la température de la pile, la surtension anodique de la pile, et la teneur en oxygène présent à l'anode de la pile, et on commande le fonctionnement du système de pile à combustible en fonction de ladite teneur estimée en monoxyde de carbone. Selon un mode de mise en oeuvre, lorsque la teneur estimée 20 en monoxyde de carbone est comprise entre une première valeur de seuil et une deuxième valeur de seuil, on augmente l'injection d'air secondaire. Lorsque la teneur estimée en monoxyde de carbone est comprise entre la deuxième valeur de seuil et une troisième valeur de seuil, on modifie le point de fonctionnement de ladite pile, et lorsque 25 la teneur estimée en monoxyde de carbone est supérieure à ladite troisième valeur de seuil, on arrête le fonctionnement dudit système de pile à combustible. La première valeur de seuil est inférieure à la deuxième valeur de seuil, laquelle est inférieure à la troisième valeur de seuil.
2906647 6 L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée suivante, de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs, et illustrée par les dessins annexés sur lesquels : 5 - la figure 1 représente schématiquement un système de pile à combustible muni d'un dispositif d'estimation selon un aspect de l'invention ; - la figure 2 est un schéma synoptique d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'estimation selon un aspect de 10 l'invention ; - la figure 3 est un schéma synoptique d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'estimation selon un aspect de l'invention ; - la figure 4 est un schéma synoptique d'un troisième mode de 15 réalisation d'un dispositif d'estimation selon un aspect de l'invention ; et - la figure 5 est un schéma synoptique illustrant un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Telle que représentée sur la figure 1, une pile à combustible 1 20 est alimentée à l'anode 2 par un gaz riche en hydrogène par un reformeur 3, et à la cathode 4 en air comprimé par un compresseur 5. Le gaz de reformat issu du reformeur 3 est véhiculé par un conduit 6 à l'anode 2 de la pile 1, et l'air comprimé en sortie du compresseur 5 est véhiculé par un conduit 7 à la cathode 4 de la pile 1.
25 En outre, un conduit 8 d'injection d'air secondaire relie le conduit 7 au conduit 6 de manière à permettre d'introduire de l'oxygène dans le gaz de reformat pour libérer des sites d'adsorption occupés par du monoxyde de carbone d'une phase catalytique présente à l'anode 2 de la pile 1, ce qui favorise la réaction d'électro-oxydation 2906647 7 anodique. Le conduit 8 est muni d'une vanne de régulation de débit 9 permettant de réguler le débit d'air injecté dans le gaz de reformat. Une unité de commande électronique 10 comprend un estimateur 11 de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode 2 5 de la pile 1. L'unité de commande électronique 10 est connectée aux différents éléments du système de manière à échanger des informations, et commander le fonctionnement de ces éléments. Le mécanisme électrochimique anodique fait intervenir un catalyseur M. Ce mécanisme électrochimique anodique peut être 10 modélisé par les équations suivantes : Stockage de CO et H : CO+M-(MûCO) H2+2M-2(MûH) O2+2M-2(MûO) Déstockage passif de CO et H : (MûCO)-*CO+M 2(MûH)-*H2+2M H2O+(MûCO)-*M+2H++2e-+CO2 (MûH)-*H++e +M 15 Déstockage actif de CO et H : (MûCO)+(Mû0)_CO2+2M 2(MûH)+(Mû0)-H2O+3M Les moyens de détermination, par exemple par mesure ou estimation, de paramètres de fonctionnement de la pile à combustible 1 ne sont pas représentés sur les figures.
20 Sur la figure 2, est représenté un premier mode de réalisation d'un estimateur 11 recevant en entrée les valeurs de plusieurs paramètres de fonctionnement de la pile 1, et effectuant une estimation statique de la teneur en monoxyde de carbone à l'anode 2. Le module 2906647 8 d'estimation 11 reçoit l'intensité I du courant délivré par la pile 1 par une connexion 12, la pression anodique Pa de la pile 1 par une connexion 13, et la température T de la pile 1 par une connexion 14. Le module d'estimation 11 reçoit également en entrée la surtension 5 anodique 'la de la pile 1 par une connexion 15, et la teneur Xoz en oxygène présent à l'anode 2 de la pile 1 par une connexion 16. A l'aide d'une cartographie mémorisée 17, le module d'estimation 11 délivre en sortie 18 une estimation Xco de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode 2. Une telle cartographie 17 10 peut s'obtenir à partir d'une autre cartographie établie au moyen d'essais permettant de déterminer la surtension anodique ria de la pile 1 en fonction de la teneur Xa0 en monoxyde de carbone présent à l'anode 2, de la pression anodique Pa, de la température T, de l'intensité I du courant délivré, et de la teneur en oxygène présent à 15 l'anode 2. La teneur en oxygène Xoz présent à l'anode 2 peut être remplacée par le débit d'air provenant de l'injection d'air secondaire 8, car ces deux variables sont dépendantes. Un tel estimateur 11 a un coût de réalisation faible et est aisé à concevoir.
20 La figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un module d'estimation 11 mettant en oeuvre une estimation dynamique en boucle ouverte de la teneur en monoxyde de carbone Xco à l'anode 2 de la pile 1. On peut décrire le système sous forme de système d'état dO = f (O E c , )(co 25 Ldt rla = g(o, E~ ) 2906647 XH2 X02 les entrées connues sont E~ = Pa , l'entrée I T 5 inconnue est Xco, et la sortie mesurée est dans lesquels : eco,eH,eo sont les fractions de sites catalytiques, de la phase catalytique anodique accélérant la réaction d'oxydoréduction anodique, respectivement occupés par du monoxyde de carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène.
10 L'estimateur 11 comprend un module de filtrage 20 effectuant un filtrage par modélisation dynamique, par exemple un filtrage de Kalman, un module de génération de résidus 21, et un module de comparaison 22 desdits résidus. Un résidu est défini comme un écart entre une valeur nominale et une valeur estimée.
15 L'estimateur 11, et plus particulièrement le module de filtrage 20, reçoit en entrée des paramètres de fonctionnement de la pile 1 qui, pour ceux qui sont identiques aux paramètres de fonctionnement de la figure 1, sont référencés à l'identique. En outre, le module de filtrage 20 reçoit une teneur en hydrogène XHz présent à l'anode 2 de la pile 1, 20 par une connexion 23, et une teneur nominale en monoxyde de carbone Xco,o présent à l'anode 2, par une connexion 24. Le module de filtrage 20 délivre en sortie, par une connexion 25 à destination du module de génération de résidus 21, une estimation eco,8H,eo des fractions de sites catalytiques, de la phase catalytique 9 Dans lequel : L'état est 0= 2906647 10 anodique accélérant la réaction d'oxydoréduction anodique, respectivement occupés par du monoxyde de carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène. En outre, le module de génération de résidus 21 reçoit, en entrée, un ensemble de valeurs prédéterminées 5 Xco,i, Xco,2 ,...,Xco,n par une connexion 26. Le module de génération de résidus 21 reçoit également, en entrée, l'intensité I du courant délivré par la pile 1 par une connexion 12a, la pression anodique Pa de la pile 1 par une connexion 13a, et la température T de la pile 1 par une connexion 14a. Le module d'estimation 11 reçoit également en entrée 10 la surtension anodique 'la de la pile 1 par une connexion 32, et la teneur Xoz en oxygène présent à l'anode 2 de la pile 1 par une connexion 16a. Le module de génération de résidus 21 reçoit également une teneur en hydrogène XHz présent à l'anode 2 de la pile 1, par une connexion 23a, et la teneur nominale en monoxyde de 15 carbone Xco,o présent à l'anode 2, par une connexion 24a Le module de génération de résidus 21 élabore des approximations de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode 2 de la pile 1, en utilisant des calculs de résidus ri(Xco,l),r2(Xco,z),•••,rn(Xco,n) dépendant respectivement des valeurs 20 prédéterminées Xco,i, Xco,2 9•••9)(co,n de teneurs en monoxyde de carbone. Les approximations ri(Xco,~),r2(Xco,2),•••,rn(Xco,n) sont transmises par des connexions 27 en entrée du module de comparaison de résidus 22. Le module de comparaison de résidus 22 compare les 25 différentes valeurs ri(Xco,l),r2(Xco,2),•••,rn(Xco,n) transmises par le module de génération de résidus 21, et délivre en sortie, par une connexion 18, une estimation Xco de la teneur en monoxyde de 2906647 11 carbone présent à l'anode 2. Lorsque le module de génération de résidus 21 met en oeuvre des calculs de résidus, l'estimation Xco délivrée en sortie du module d'estimation 11 par la connexion 18 est une des valeurs prédéterminées parmi l'ensemble Xco,i, Xco,z ,...,Xco,n 5 En d'autres termes, on désire estimer le vecteur d'état d'empoisonnement O de l'anode 2. Or, pour reconstruire cet état, il faut disposer d'une mesure, ou d'au moins une estimation de la teneur en monoxyde de carbone. A cet effet, le module de filtrage 20 utilise une valeur nominale Xco,o de teneur en monoxyde de carbone à 10 l'anode. En outre, les valeurs de teneur en monoxyde de carbone Xco sont échantillonnées en n valeurs X01, Xco,z ~Xco,n Puis, le module de génération de résidus 21, en comparant l'état estimé en sortie du module de filtrage 20 avec la mesure réelle de surtension anodique 1a, élabore n résidus correspondant chacun à une valeur 15 Xco,; . Le plus petit résidu sur un temps prédéterminé correspond à la valeur de teneur en monoxyde de carbone Xco,; la plus précise. Ce mode de réalisation est peu coûteux en temps de calcul et place mémoire, et a une précision améliorée. Sur la figure 4, est représenté un autre mode de réalisation du 20 module d'estimation 11 effectuant une estimation dynamique en boucle fermée. Les éléments communs avec les figures précédentes sont référencés à l'identique. Le module d'estimation 11 comprend un module de filtrage 20, et un module d'estimation dynamique 30 de la teneur Xco en 25 monoxyde de carbone présent à l'anode 2 de la pile 1. Le module de filtrage 20 délivre, en sortie, à destination du module d'estimation 2906647 12 dynamique 30, une estimation 'la de la surtension anodique de la pile 1, par une connexion 31. Le module d'estimation dynamique 30 délivre en sortie, par l'intermédiaire d'une connexion 33, une estimation Xco de la teneur en 5 monoxyde de carbone présent à l'anode 2. Une boucle de rétroaction 34 permet de fournir en entrée du module 20, par la connexion 24, la teneur estimée Xco en monoxyde de carbone délivrée par le module d'estimation dynamique 30. Le module d'estimation dynamique met, par exemple en oeuvre 10 un observateur adaptatif. On obtient ainsi une estimation améliorée de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode 2 de la pile à combustible 1. L'estimation de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode 2 de la pile 1, peut être utilisée, par exemple, pour commander 15 la vanne 9 et gérer l'injection d'air secondaire ou pour gérer le fonctionnement du reformeur 3, par exemple son alimentation en air, de manière à optimiser le fonctionnement de la pile à combustible 1, et notamment dans le but d'éviter un empoisonnement de la pile à combustible 1 par le monoxyde de carbone.
20 Tel qu'illustré sur la figure 5, l'invention permet de protéger la pile a combustible 1 en limitant les risques de dégradation de la pile 1 du à des teneurs élevées en monoxyde de carbone, grâce à l'estimation de la teneur Xco en monoxyde de carbone présent à l'anode 2 de la pile 1.
25 L'estimateur 11 estime la teneur Xco en monoxyde de carbone présent à l'anode 2 de la pile 1 (étape 36). On teste (étape 37) si la teneur Xco estimée est comprise entre une première valeur de seuil S 1 et une deuxième valeur de seuil S2, supérieure à la première valeur de 2906647 13 seuil Si. Si cette condition (étape 37) est réalisée, on augmente l'injection d'air secondaire 8 par action sur la vanne commandée 9 (étape 38). Si cette condition (étape 37) n'est pas réalisée, on teste (étape 5 39) si la teneur Xco estimée est comprise entre la deuxième valeur de seuil S2 et une troisième valeur de seuil S3, supérieure à la deuxième valeur de seuil S2 (étape 39). Si cette condition est réalisée, on modifie le point de fonctionnement de la pile (étape 40), par exemple en limitant l'intensité du courant délivré par la pile.
10 Si cette condition (étape 39) n'est pas réalisée, on teste (étape 41) si la teneur Xco estimée est supérieure à la troisième valeur de seuil S3. Si cette condition (étape 41) est réalisée, on arrête le fonctionnement du système de pile à combustible (étape 42), par exemple en coupant l'alimentation de la pile 2 par le reformeur 3.
15 L'invention permet d'estimer avec une précision améliorée et un coût réduit la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode d'une pile à combustible, et ainsi permettre de gérer efficacement son fonctionnement, notamment pour éviter des dégradations dues à l'empoisonnement au monoxyde de carbone de la pile à combustible. 20
Claims (12)
1. Système de pile à combustible (1) alimentée en hydrogène par un reformeur (3) et en oxygène par injection d'air secondaire (8), notamment pour véhicule automobile, comprenant des moyens de détermination de l'intensité du courant délivré par ladite pile (1), des moyens de détermination de la pression anodique de ladite pile (1), des moyens de détermination de la température de ladite pile (1), des moyens de détermination de la surtension anodique de ladite pile (1), et des moyens de détermination de la teneur en oxygène présent à l'anode (2) de ladite pile (1), caractérisé par le fait qu'il comprend un estimateur (11) de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode (2) de ladite pile (1) à partir de paramètres de fonctionnement de ladite pile (1), transmis par lesdits moyens de détermination, comprenant l'intensité du courant délivré par ladite pile (1), la pression anodique de ladite pile (1), la température de ladite pile (1), la surtension anodique de ladite pile (1), et la teneur en oxygène présent à l'anode (2) de ladite pile (1).
2. Système selon la revendication 1, dans lequel ledit estimateur (11) comprend des moyens d'estimation statique (17) de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode (2) de ladite pile (1) en fonction desdits paramètres de fonctionnement de ladite pile (1).
3. Système selon la revendication 1, dans lequel ledit estimateur (11) comprend, en outre, des moyens (20) de filtrage effectuant un filtrage par modélisation statistique, pour déterminer une estimation des fractions de sites catalytiques, d'une phase catalytique accélérant la réaction d'oxydoréduction anodique, occupés par le monoxyde de carbone, l'oxygène et l'hydrogène.
4. Système selon la revendication 3, comprenant, en outre des moyens de détermination de la teneur en hydrogène présent à 2906647 15 l'anode (2) de ladite pile (1), et des moyens de détermination d'une teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode (2) de ladite pile (1), et dans lequel lesdits paramètres de fonctionnement de ladite pile (1) comprennent, en outre, la teneur en hydrogène présent à l'anode (2) de 5 ladite pile (1), et une teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode (2) de ladite pile (1).
5. Système selon la revendication 3 ou 4, dans lequel ledit estimateur (11) comprend, en outre, des moyens de génération de résidus (21) de teneur en monoxyde de carbone, et des moyens de 10 comparaison (22) desdits résidus.
6. Système selon la revendication 6, comprenant, en outre des moyens de mémorisation d'un ensemble de valeurs prédéterminées de teneurs en monoxyde de carbone, transmises en entrée desdits moyens de génération de résidus (21) par lesdits moyens de 15 mémorisation.
7. Système selon la revendication 3 ou 4, dans lequel ledit estimateur (11) comprend, en outre, des moyens (30) d'estimation dynamique de la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode (2) de ladite pile (1), et une boucle de rétroaction (34) de la teneur en 20 monoxyde de carbone estimée par lesdits moyens d'estimation dynamique (30), en entrée desdits moyens (20) de filtrage.
8. Système selon la revendication 7, dans lequel lesdits moyens (20) de filtrage déterminent, en outre, une valeur estimée de ladite surtension anodique de la pile (1). 25
9. Système selon l'une des revendications 3 à 8, comprenant, en outre, un correcteur commandant l'ouverture d'une vanne commandée (9) de régulation de l'injection d'air secondaire (8), à partir de ladite teneur en monoxyde de carbone et desdites fractions de sites catalytiques estimées par ledit estimateur (11). 2906647 16
10. Système selon l'une des revendications précédentes, comprenant, en outre, des moyens de commande d'un débit d'alimentation en air du reformeur (3) à partir de ladite teneur en monoxyde de carbone estimée par ledit estimateur (11). 5
11. Procédé de protection contre l'empoisonnement par le monoxyde de carbone d'un système de pile à combustible (1) alimentée en hydrogène par un reformeur (3) et en oxygène par injection d'air secondaire (8), caractérisé en ce qu'on estime la teneur en monoxyde de carbone présent à l'anode (2) de ladite pile (1) à 10 partir de paramètres de fonctionnement de ladite pile (1), comprenant l'intensité du courant délivré par ladite pile (1), la pression anodique de ladite pile (1), la température de ladite pile (1), la surtension anodique de ladite pile (1), et la teneur en oxygène présent à l'anode (2) de ladite pile (1), et on commande le fonctionnement du système de 15 pile à combustible en fonction de ladite teneur estimée en monoxyde de carbone.
12. Procédé selon la revendication 1l, dans lequel, lorsque ladite teneur estimée en monoxyde de carbone est comprise entre une première valeur de seuil et une deuxième valeur de 20 seuil, on augmente l'injection d'air secondaire (8), lorsque ladite teneur estimée en monoxyde de carbone est comprise entre ladite deuxième valeur de seuil et une troisième valeur de seuil, on modifie le point de fonctionnement de ladite pile (1), et lorsque ladite teneur estimée en monoxyde de carbone est 25 supérieure à ladite troisième valeur de seuil, on arrête le fonctionnement dudit système de pile à combustible, ladite première valeur de seuil étant inférieure à ladite deuxième valeur de seuil, laquelle est inférieure à ladite troisième valeur de seuil.30
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| FR0654037A FR2906647A3 (fr) | 2006-10-02 | 2006-10-02 | Système de pile à combustible et procédé de protection contre l'empoisonnement au monoxyde de carbone |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2006-10-02 FR FR0654037A patent/FR2906647A3/fr active Pending
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