FR2960559A1 - Installation for producing hydrogen that is useful to synthesize chemical products, comprises hydrogen production modules comprising electrolysis cells, power supplies, fluid treatment unit, sensor, pilot, driver, and hydrogen storage tank - Google Patents

Installation for producing hydrogen that is useful to synthesize chemical products, comprises hydrogen production modules comprising electrolysis cells, power supplies, fluid treatment unit, sensor, pilot, driver, and hydrogen storage tank Download PDF

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FR2960559A1
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hydrogen
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Pascal Morand
Fabien Aupretre
Guillaume Doucet
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Areva H2Gen SAS
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Compagnie Europeenne des Technologies de lHydrogene SA
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Abstract

The installation comprises hydrogen production modules comprising electrolysis cells, power supplies that are connected to the module and control current for the production of hydrogen by water electrolysis, a unit for treating fluids obtained from the electrolysis, sensors arranged to send available data indicative of operating state of element in the group comprising cells, modules and treating unit, a pilot arranged to receive the data indicative of a state of operation and to draw records of current control for the power supplies, a driver, and a hydrogen storage tank. The installation comprises hydrogen production modules comprising electrolysis cells, power supplies that are connected to the module and control current for the production of hydrogen by water electrolysis, a unit for treating fluids obtained from the electrolysis, sensors arranged to send available data indicative of operating state of element in the group comprising cells, modules and treating unit, a pilot arranged to receive the data indicative of a state of operation and to draw records of current control for the power supplies, a driver, a hydrogen storage tank, an oxygen storage tank, valves having programmable individual flow installed between the tanks, and reserve modules. The current control ((100(1+1/(M-1)))%) is calibrated for a nominal current, which corresponds to a desired nominal hydrogen flow. The pilot is further arranged to receive record data of hydrogen flow, to calculate a corresponding record of control current for modules, to calculate a record lower than the nominal current for modules, and to transmit an extinction signal of the modules. The modules comprise short-circuit relay for each cell. The driver emits activation signal from the short circuit relay associated with the cells, and calculates a record for the modules concerned to compensate the deactivation of their groups of cells. Each cell comprises: specific bipolar plates having high electrical conductance equipped with two diametrically or diagonally opposite protruding connections; a T-shaped base of an intermediate part having high electrical conductance attached to each protruding connections; and pins having high electrical conductance adapted to be inserted in gaps for automatically or manually constituting the short circuit relay. The calculation of a current control record greater than 200% of the nominal current generates data indicating a failure for the concerned module. The pilot is arranged: in response to available data indicating the failure to reduce the record of hydrogen flow and to calculate a current control corresponding to each of the modules; and to control valves to draw a flow of hydrogen and/or oxygen from the tanks to compensate the decrease of the hydrogen flow record. The pilot determines that the available data indicates a fault when voltage between electrodes of a cell designated by the data is greater than a given threshold or when a temperature of a liquid and gas mixture of the module is greater than a threshold data.

Description

CETH2.FRD 1 Installation de production d'hydrogène à haute disponibilité par électrolyse d'eau L'invention concerne des équipements électrolyseurs d'eau, générateurs d'hydrogène et d'oxygène, destinés à de nombreuses applications industrielles. Les applications de l'hydrogène concernent notamment l'alimentation de synthétiseurs de produits chimiques, le remplissage des réservoirs de combustible de véhicules à moteur, le dopage du gaz naturel, le stockage d'énergie pour générateurs électriques intermittents et le refroidissement de gros alternateurs. L'oxygène est généralement un sous-produit. Pour satisfaire certaines de ces applications, ces équipements doivent avoir une puissance importante, une grande flexibilité et une haute fiabilité. Une puissance importante (typiquement 100 Nm3/h) demandée à de tels équipements leur impose de comporter plusieurs centaines de cellules d'électrolyse. Une grande flexibilité signifie la capacité à pouvoir rapidement répondre à toute exigence de production de leur système utilisateur. Et, une haute fiabilité signifie qu'ils sont capables de fonctionner très longtemps (plusieurs semaines de suite) d'une manière autonome, en gérant tout problème présenté par chacune de leurs cellules. Une cellule d'électrolyse de l'eau produit deux gaz, hydrogène et oxygène, évacués dans deux mélanges liquide+gaz. Cette production est faite en réponse à un courant électrique continu important, circulant entre deux électrodes planes verticales, dans un électrolyte alcalin ou acide. Un électrolyte alcalin est un liquide, un diaphragme approprié séparant les électrodes. Dans le cas d'un électrolyte acide, celui-ci est généralement une membrane à échange de protons (PEM), prise en sandwich entre les électrodes. Dans ce cas également, cet électrolyte peut aussi être un liquide acide, une céramique mince appropriée séparant les électrodes, Dans tous les cas, les cellules d'électrolyse sont formées entre deux plaques bipolaires permettant leur mise en série et les électrodes, anode et cathode, sont de forme circulaire ou rectangulaire. Dans les équipements industriels, objets de la présente invention, la surface unitaire de ces électrodes est généralement de quelques dizaines de décimètres carrés. Dans les cellules d'électrolyse de l'eau, de part et d'autre des séparations internes (diaphragme, céramique ou membrane), deux compartiments jointifs étroits, généralement occupés par des grilles, sont de la sorte aménagés entre deux plaques bipolaires, avec des parois externes en matériau isolant souple formant joints d'étanchéité. Dans le cas de cellules à électrolyte liquide, les grilles sont isolantes et les deux électrodes sont également les plaques bipolaires. Dans le cas de cellules à membrane PEM, l'architecture est différente, les électrodes sont perméables et directement appliquées sur la membrane, des grilles conductrices immergées dans l'eau assurant la liaison électrique des électrodes et des plaques bipolaires. Dans les cellules à électrolyte alcalin, les électrodes sont généralement en acier doux et dans celles à électrolyte acide, elles sont en titane. Dans les cellules à membranes PEM, les plaques bipolaires, les grilles et les électrodes sont en titane et, plus précisément, en titane fritté pour les électrodes. Un fin dépôt catalytique, (généralement du platine pour un électrolyte acide et du nickel pour un alcalin), est réalisé sur les électrodes ou sur la membrane PEM des cellules. Chacun des deux compartiments d'une cellule a une entrée basse pour le liquide concerné et une sortie haute pour le mélange liquide+gaz produit, entrée et sortie étant toutes deux aménagées dans les parois externes isolantes. The invention relates to water electrolysis equipment, generators of hydrogen and oxygen, for many industrial applications. Hydrogen applications include the feeding of chemical synthesizers, the filling of fuel tanks for motor vehicles, the doping of natural gas, the storage of energy for intermittent electric generators and the cooling of large generators. Oxygen is usually a by-product. To satisfy some of these applications, these devices must have high power, great flexibility and high reliability. A large power (typically 100 Nm3 / h) required for such equipment requires them to have several hundred electrolysis cells. High flexibility means the ability to quickly meet any production requirement of their user system. And, high reliability means that they are able to function for a very long time (several weeks in a row) in an autonomous way, managing any problem presented by each of their cells. A cell of electrolysis of water produces two gases, hydrogen and oxygen, evacuated in two mixtures liquid + gas. This production is made in response to a large continuous electric current, flowing between two vertical flat electrodes, in an alkaline or acidic electrolyte. An alkaline electrolyte is a liquid, a suitable diaphragm separating the electrodes. In the case of an acid electrolyte, it is generally a proton exchange membrane (PEM), sandwiched between the electrodes. In this case also, this electrolyte may also be an acidic liquid, a suitable thin ceramic separating the electrodes, In all cases, the electrolysis cells are formed between two bipolar plates allowing them to be placed in series and the electrodes, anode and cathode , are circular or rectangular. In industrial equipment, objects of the present invention, the unit area of these electrodes is generally a few tens of square decimetres. In the electrolysis cells of the water, on both sides of the internal separations (diaphragm, ceramic or membrane), two narrow contiguous compartments, generally occupied by grids, are in this way arranged between two bipolar plates, with outer walls of flexible insulating material forming seals. In the case of cells with liquid electrolyte, the grids are insulating and the two electrodes are also the bipolar plates. In the case of PEM membrane cells, the architecture is different, the electrodes are permeable and directly applied to the membrane, conductive grids immersed in the water ensuring the electrical connection of the electrodes and bipolar plates. In alkaline electrolyte cells, the electrodes are generally mild steel and in those with acid electrolyte, they are made of titanium. In PEM membrane cells, the bipolar plates, grids and electrodes are made of titanium and, more specifically, of sintered titanium for the electrodes. A fine catalytic deposition (usually platinum for an acidic electrolyte and nickel for an alkaline) is performed on the electrodes or on the PEM membrane of the cells. Each of the two compartments of a cell has a low inlet for the liquid concerned and a high output for the liquid + gas product mixture, both inlet and outlet being provided in the insulating outer walls.

Un module d'électrolyse est un empilement serré de plusieurs dizaines de cellules montées en série. Dans cet empilement, un ou plusieurs conduits distributeurs de liquide et un ou plusieurs conduits collecteurs des mélanges liquide+gaz, produits en parallèle par chaque cellule, sont aménagées étanches, à travers les plaques bipolaires et les parois externes souples des deux compartiments de toutes les cellules du module. Ce ou ces conduits sont raccordés à une ou plusieurs entrées de chaque compartiment. A chaque module est associé un générateur électrique à courant continu fort (centaines d'Ampères), un réservoir d'eau pure et une unité de traitement de fluides comprenant deux chambres de séparation pour les deux mélanges liquide+gaz, respectivement produits dans les compartiments de cathode et d'anode. Les deux chambres de séparation opèrent par gravité et elles ont chacune une entrée haute et deux sorties, haute pour le gaz et basse pour le liquide résiduel. Le liquide résiduel, présent au fond de chaque chambre de séparation, retourne finalement dans le compartiment qui l'a alimentée. Les sorties hautes des chambres de séparation sont reliées aux réseaux d'utilisation des deux gaz produits, H2 et 02. Une vanne à ouverture réglable, placée en sortie de la chambre produisant H2, détermine la pression d'extraction de ce gaz. An electrolysis module is a tight stack of several tens of cells mounted in series. In this stack, one or more liquid distributor ducts and one or more collection ducts liquid + gas mixtures, produced in parallel by each cell, are provided sealed, through the bipolar plates and the flexible outer walls of the two compartments of all module cells. This or these conduits are connected to one or more inputs of each compartment. Each module is associated with a strong DC power generator (hundreds of amps), a pure water tank and a fluid treatment unit comprising two separation chambers for the two liquid + gas mixtures respectively produced in the compartments. cathode and anode. The two separation chambers operate by gravity and they each have a high inlet and two outlets, high for the gas and low for the residual liquid. The residual liquid present at the bottom of each separation chamber finally returns to the compartment which fed it. The high outlets of the separation chambers are connected to the networks for using the two gases produced, H2 and 02. An adjustable opening valve, placed at the outlet of the chamber producing H2, determines the extraction pressure of this gas.

Une cellule d'électrolyse de l'eau est un circuit électrique actif, doté d'une résistance interne et d'une tension de polarisation. Cette tension a pour valeur 1,48 V à 25°C, c'est la tension enthalpique d'électrolyse de l'eau liquide. Plusieurs paramètres interviennent dans le circuit électrique formé par une cellule d'électrolyse, et notamment la température qui augmente très légèrement la tension de polarisation et favorise notablement la réaction électrochimique tout en augmentant un peu la résistivité des composants métalliques (plaques bipolaires, électrodes). Dans ces conditions, pour produire un débit donné de H2 correspondant à une densité de courant (A /cm2 d'électrodes) déterminée, si la température augmente dans sa plage autorisée, la cellule a besoin d'une tension d'alimentation légèrement plus basse et donc d'une puissance électrique plus faible. Ce qui est bénéfique. Le débit d'hydrogène d'un module d'électrolyse est proportionnel à la surface active des cellules, au nombre de cellules qu'il comporte et à l'intensité du courant continu qui les traverse. Pour produire un débit donné, un pilote automatique calcule la valeur optimale de cette intensité. Chaque cellule possède une courbe courant / tension qui dépend de la température et de l'état de son dépôt catalytique (densité et pureté, surface effective). Dans une cellule à électrolyte acide, l'eau est oxydée à l'anode selon la demie réaction suivante : [H2 O => 1/2 02 + 2 H+ + 2 e-]. L'eau étant ainsi dissociée, c'est dans le compartiment d'anode que le niveau d'eau diminue. Les protons migrent à travers la membrane PEM ou la céramique de séparation des électrodes, sous l'effet du champ électrique et ils viennent se réduire à la cathode, selon la demie réaction suivante : [2 H+ + 2 e- => H2]. Il est à noter que les protons qui migrent à travers la membrane PEM sont généralement solvatés et, de ce fait, un transfert d'eau, appelé flux électroosmotique, est établi de l'anode vers la cathode. Quant au niveau de liquide dans le compartiment d'anode, il diminue pour deux raisons: (1) la dissociation de l'eau et donc sa "consommation" et (2) le flux des molécules d'eau emmenées par les protons, dans le cas des membranes PEM. En conséquence, seule la chambre de séparation du mélange liquide+02 reçoit l'eau pure d'alimentation de l'appareil puis l'adresse, mélangée à son liquide résiduel, au compartiment d'anode. De son côté, le liquide résiduel de la chambre de séparation du mélange liquide+H2 retourne au compartiment de cathode. Une électrovanne, commandée par le pilote automatique, placée entre les deux chambres de séparation, permet de transférer du liquide de la chambre cathodique à la chambre anodique. Dans le cas d'une cellule à électrolyte alcalin, l'eau est oxydée à la cathode selon la demie réaction suivante : [2 H2O + 2 e- => H2 + 2 OH-]. L'eau étant ainsi dissociée, c'est dans le compartiment de cathode que le niveau d'eau diminue. Les hydroxydes (OH-) migrent de la cathode à l'anode sous l'effet du champ électrique et viennent se réduire à l'anode selon la demie réaction [2 OH- _> 1/2 02 + H2O + 2 e-]. Dans ces conditions, une consommation d'eau est réalisée à la cathode et, inversement, une production d'eau est effectuée à l'anode. De ce fait, le niveau de liquide dans le compartiment de cathode diminue et celui du compartiment d'anode augmente. Une électrovanne, placée entre les deux chambres de séparation des mélanges liquide+gaz, peut permettre de compenser cette évolution en sens inverse. Le rendement d'une cellule d'électrolyse (typiquement 80%) est limité du fait des pertes liées aux réactions électrochimiques et aux chutes ohmiques. Ce qui entraîne une augmentation continue de sa température. Dans des modules produisant moins de 1 Nm3/h, la convection naturelle suffit à maintenir la température autour de 70°C. Dans les systèmes de plus grande capacité, il est impératif de réguler la température, car celle-ci ne doit pas dépasser 90°C, sous peine de détruire certains composants (joints, membranes...). Une température moyenne proche de 70°C étant considérée comme quasi optimale, la température du liquide alimentant le conduit distributeur de liquide des compartiments d'anode et de cathode des cellules d'un module, est régulée et maintenue dans une plage notablement plus basse que cette valeur optimale, par un asservissement binaire simple (retrait de calories) ou double (retrait et apport de calories) dans les régions à grands écarts thermiques. A water electrolysis cell is an active electrical circuit, having an internal resistance and a bias voltage. This voltage is 1.48 V at 25 ° C is the enthalpy voltage of electrolysis of liquid water. Several parameters are involved in the electrical circuit formed by an electrolysis cell, and in particular the temperature which slightly increases the polarization voltage and appreciably promotes the electrochemical reaction while slightly increasing the resistivity of the metal components (bipolar plates, electrodes). Under these conditions, to produce a given flow rate of H2 corresponding to a specific current density (A / cm 2 of electrodes), if the temperature increases within its allowed range, the cell needs a slightly lower supply voltage. and therefore a lower electric power. Which is beneficial. The hydrogen flow rate of an electrolysis module is proportional to the active surface of the cells, the number of cells that it contains and the intensity of the direct current flowing through them. To produce a given flow, an autopilot calculates the optimal value of this intensity. Each cell has a current / voltage curve that depends on the temperature and the state of its catalytic deposit (density and purity, effective area). In an acid electrolyte cell, the water is oxidized at the anode according to the following half reaction: [H2 O => 1/2 O2 + 2 H + + 2 e-]. The water is thus dissociated, it is in the anode compartment that the water level decreases. The protons migrate through the PEM membrane or electrode separation ceramic, under the effect of the electric field and they are reduced to the cathode, according to the following half reaction: [2 H + + 2 e- => H2]. It should be noted that the protons that migrate through the PEM membrane are generally solvated and, as a result, a transfer of water, called the electroosmotic flow, is established from the anode to the cathode. As for the level of liquid in the anode compartment, it decreases for two reasons: (1) the dissociation of the water and therefore its "consumption" and (2) the flow of the water molecules carried by the protons, in the case of PEM membranes. As a result, only the liquid mixture separation chamber + 02 receives the pure feed water from the apparatus and then the address, mixed with its residual liquid, to the anode compartment. For its part, the residual liquid of the separation chamber of the liquid mixture + H2 returns to the cathode compartment. A solenoid valve, controlled by the autopilot, placed between the two separation chambers, makes it possible to transfer liquid from the cathode chamber to the anode chamber. In the case of an alkaline electrolyte cell, the water is oxidized at the cathode according to the following half reaction: [2 H2O + 2 e- => H2 + 2 OH-]. As the water is thus dissociated, it is in the cathode compartment that the water level decreases. The hydroxides (OH-) migrate from the cathode to the anode under the effect of the electric field and are reduced to the anode according to the half reaction [2 OH->> 1/2 02 + H2O + 2 e-] . Under these conditions, water is consumed at the cathode and, conversely, water is produced at the anode. As a result, the liquid level in the cathode compartment decreases and that of the anode compartment increases. A solenoid valve, placed between the two separation chambers of liquid + gas mixtures, can compensate for this evolution in the opposite direction. The efficiency of an electrolysis cell (typically 80%) is limited due to losses related to electrochemical reactions and ohmic drops. This leads to a continuous increase in temperature. In modules producing less than 1 Nm3 / h, natural convection is sufficient to maintain the temperature around 70 ° C. In systems with larger capacity, it is imperative to regulate the temperature, since this must not exceed 90 ° C, otherwise certain components (seals, membranes, etc.) will be destroyed. Since an average temperature close to 70 ° C. is considered almost optimal, the temperature of the liquid supplying the liquid distributor duct of the anode and cathode compartments of the cells of a module is regulated and maintained in a considerably lower range than this optimal value, by a simple binary control (calorie withdrawal) or double (withdrawal and calorie supply) in regions with large thermal differences.

Dans tout équipement d'électrolyse, pour être assuré que tout fonctionne correctement, il est nécessaire que l'eau utilisée ait une pureté minimale, que le débit de cette eau soit en accord avec la production d'hydrogène demandée, que le générateur électrique fournisse un courant continu adapté à cette production et que la pression d'extraction des deux gaz produits soit conforme à celles voulues par l'utilisateur. Ces différentes exigences concernent en fait des paramètres externes aux cellules qui influencent leur mode opératoire, leurs performances et leur durée de vie. Plusieurs équipements connus ont été développés pour assurer au mieux ces différentes fonctions. Quand ces différents paramètres externes ont leurs valeurs de consigne, les cellules d'électrolyse de type alcalin ou acide ont des plages de valeurs déterminées pour leurs paramètres internes : tension de polarisation (démarrage d'électrolyse), tension nominale de fonctionnement, tension maximale autorisée, et densités du courant d'électrolyse. Pour des cellules à électrolyte acide ou alcalin, ces plages sont les suivantes : tension de polarisation (1,48 Volt), densités de courant extrêmes (10 mA/cm2 et 3 A/cm2 d'électrodes), tension opératoire nominale (environ 2 Volts), tension maximale possible (3 Volts) et température de consigne, généralement relativement basse et comprise entre 65 et 80°C. En pratique toutefois, les conditions optimales de fonctionnement d'un équipement électrolyseur formé par des modules de quelques dizaines de cellules d'électrolyse, en principe parfaitement alimenté en eau pure et en tension et courant électriques de bonnes valeurs, ne durent pas aussi longtemps que le souhaiterait le constructeur. Et, les tensions électriques aux bornes de cellules et/ou les températures des deux mélanges liquide+gaz produits, sortent de leurs plages de consigne. En effet, chacun des paramètres externes et internes visés plus haut peut, à un moment donné et pour des raisons diverses, ne plus être conforme à sa valeur de consigne. Ce qui entraîne toujours des déficiences locales de fonctionnement d'une ou de plusieurs cellules de l'équipement. Dans certains cas, les lignes de courant électrique qui circulent dans les cellules ne sont plus homogènes, des courts-circuits et/ou des coupures de circuit localisés apparaissant dans les électrodes et/ou dans l'électrolyte. Cela peut avoir pour cause des défauts cachés de fabrication de l'électrolyte alcalin ou acide utilisé ou encore des sédiments, isolants ou conducteurs, produits à la longue et accumulés dans le liquide présent dans un compartiment de la cellule. Dans le cas où plusieurs cellules d'un module ont un état de fonctionnement insuffisant ou dans le cas où l'une de ces cellules passe dans un état grave de mauvais fonctionnement, la production d'hydrogène diminue et peut atteindre une cote d'alerte, que l'utilisateur détecte en général assez facilement, grâce à une mesure de l'intensité du courant continu circulant dans le module. Ce qui doit entraîner l'arrêt immédiat du module d'électrolyse. Plus le nombre de cellules d'un équipement électrolyseur est important, plus il est difficile de construire des équipements autonomes, susceptibles de produire de très importants débits d'hydrogène (jusqu'à quelques centaines de Nm3/h) avec une très haute fiabilité. Par ailleurs, en cas de déficience de quelques cellules ou de quelques modules, le débit d'hydrogène de l'équipement électrolyseur diminue. Ce qui peut conduire à des situations très gênantes dans le cas où le système utilisateur de l'hydrogène produit par cet équipement nécessite un débit constant. In any electrolysis equipment, to be sure that everything is working properly, it is necessary that the water used has a minimum purity, that the flow of this water is in agreement with the production of hydrogen required, that the electric generator provides a direct current adapted to this production and that the extraction pressure of the two gases produced is consistent with those desired by the user. These different requirements in fact concern parameters outside the cells that influence their operating mode, their performances and their lifetime. Several known devices have been developed to best ensure these different functions. When these different external parameters have their setpoints, the alkaline or acidic electrolysis cells have ranges of values determined for their internal parameters: bias voltage (electrolysis start), nominal operating voltage, maximum allowed voltage , and densities of the electrolysis current. For acid or alkaline electrolyte cells, these ranges are as follows: bias voltage (1.48 volts), extreme current densities (10 mA / cm 2 and 3 A / cm 2 of electrodes), nominal operating voltage (about 2 Volts), maximum possible voltage (3 Volts) and set temperature, generally relatively low and between 65 and 80 ° C. In practice, however, the optimum conditions of operation of an electrolysis equipment formed by modules of a few tens of electrolysis cells, in principle perfectly supplied with pure water and with good electrical voltage and current, do not last as long as would like the builder. And, the electrical voltages at the cell terminals and / or the temperatures of the two liquid + gas mixtures produced, come out of their target ranges. Indeed, each of the external and internal parameters referred to above can, at a given time and for various reasons, no longer be consistent with its set point. This always leads to local operating deficiencies of one or more cells of the equipment. In some cases, the electric current lines flowing in the cells are no longer homogeneous, short circuits and / or localized circuit interruptions occurring in the electrodes and / or in the electrolyte. This may be due to hidden manufacturing defects of the alkaline or acidic electrolyte used or sediments, insulators or conductors, produced in the long run and accumulated in the liquid present in a compartment of the cell. In the case where several cells of a module have an insufficient operating state or if one of these cells goes into a serious state of malfunction, the production of hydrogen decreases and can reach an alert rating , which the user generally detects quite easily, thanks to a measurement of the intensity of the direct current flowing in the module. This must cause the immediate shutdown of the electrolysis module. The larger the number of cells in an electrolyser equipment, the more difficult it is to build stand-alone equipment capable of producing very high hydrogen flows (up to a few hundred Nm3 / h) with very high reliability. Moreover, in case of deficiency of a few cells or a few modules, the flow of hydrogen from the electrolyser equipment decreases. This can lead to very troublesome situations in the case where the user system of the hydrogen produced by this equipment requires a constant flow.

Le premier objet de l'invention est de construire des équipements électrolyseurs d'eau, générateurs d'hydrogène et d'oxygène opérant sous le contrôle d'un pilote automatique, adaptés à continuer de fonctionner en toute autonomie, malgré les déficiences de quelques composants. Le second objet de l'invention est de construire des équipements électrolyseurs d'eau, générateurs d'hydrogène et d'oxygène opérant sous le contrôle d'un pilote automatique, adaptés à continuer de fonctionner en toute autonomie, en alliant le cas échéant forte puissance et grande fiabilité, malgré les déficiences d'un petit nombre de ses cellules d'électrolyse. The first object of the invention is to construct water electrolysis equipment, hydrogen and oxygen generators operating under the control of an autopilot, adapted to continue to operate autonomously, despite the deficiencies of a few components. . The second object of the invention is to construct water electrolysis equipment, hydrogen and oxygen generators operating under the control of an autopilot, adapted to continue to operate independently, combining if necessary strong power and high reliability, despite the deficiencies of a small number of its electrolysis cells.

Selon l'invention, un équipement électrolyseur d'eau, de type alcalin ou acide, opérant 20 sous le contrôle d'un pilote automatique, pour produire de l'hydrogène et de l'oxygène, est caractérisé en ce que : - il comprend M modules de N cellules d'électrolyse, leurs M alimentations électriques et une unité de traitement de fluides; - il comporte des moyens pour relever des données représentatives de l'état fonctionnel 25 de chacune de ces cellules et/ou de chacun de ces modules ; - le pilote est programmé pour gérer ces relevés, analyser les données collectées et détecter leurs déficiences éventuelles puis élaborer des instructions pour que cet équipement puisse automati-quement pallier les déficiences de ces cellules et/ou de ces modules, et ainsi maintenir constant le débit global de gaz produit. Selon une caractéristique complémentaire des précédentes, les instructions élaborées par le pilote automatique pour pallier les déficiences d'une cellule et/ou d'un module sont 5 des signaux de commande : (a) soit pour fonctionnellement retirer cette cellule et/ou ce module déficient de cet équipement ; (b) soit pour diminuer le débit d'hydrogène du module déficient ; (c) et, dans l'un ou l'autre cas, pour compenser ce retrait ou cette diminution par une 10 augmentation des débits individuels d'hydrogène des autres cellules et/ou des autres modules de l'équipement. Grâce à ces dispositions, selon l'invention, la détection d'un défaut ou d'une déficience d'une cellule d'électrolyse et/ou d'un module conduit à laisser en son état du moment cette cellule et/ou ce module (en fait, à le contourner) mais à le retirer fonctionnellement 15 de l'équipement (en supprimant son alimentation électrique) ou à diminuer cette alimentation, sans avoir à mettre en oeuvre le moindre moyen particulier pour physiquement réparer cette cellule et/ou ce module. Ce retrait est automatique dans la plupart des cas. Ce qui distingue l'invention de toute autre solution antérieure, décrite dans plusieurs brevets, qui consiste à détecter un défaut particulier et à physiquement le 20 réparer par une intervention humaine (notamment à l'aide de moyens mécani-ques) pour remettre en un état plus ou moins normal la cellule ou le module concerné. According to the invention, a water electrolysis equipment, of alkaline or acidic type, operating under the control of an autopilot, for producing hydrogen and oxygen, is characterized in that: - it comprises M modules of N electrolytic cells, their M power supplies and a fluid treatment unit; it comprises means for recording data representative of the functional state of each of these cells and / or of each of these modules; the pilot is programmed to manage these readings, to analyze the collected data and to detect their possible deficiencies and then to elaborate instructions so that this equipment can automatically compensate for the deficiencies of these cells and / or these modules, and thus keep the flow constant. global gas product. According to a complementary feature of the preceding ones, the instructions developed by the autopilot to overcome the deficiencies of a cell and / or a module are control signals: (a) to functionally remove this cell and / or this module deficient of this equipment; (b) to decrease the hydrogen flow rate of the deficient module; (c) and, in either case, to compensate for this shrinkage or decrease by increasing the individual hydrogen flow rates of the other cells and / or other modules of the equipment. Thanks to these arrangements, according to the invention, the detection of a defect or a deficiency of an electrolysis cell and / or a module leads to leaving in its present state of the cell and / or this module (in fact, to circumvent it) but to remove it functionally from the equipment (by removing its power supply) or to reduce this power supply, without having to use any particular means to physically repair this cell and / or module. This withdrawal is automatic in most cases. This distinguishes the invention from any other prior solution, described in several patents, which consists in detecting a particular defect and in physically repairing it by human intervention (in particular by means of mechanical means) in order to restore a particular defect. more or less normal state the cell or module concerned.

Selon une première caractéristique complémentaire des précédentes, cet équipement électrolyseur comprend des moyens pour relever les tensions électriques entre les deux 25 électrodes de chacune des N cellules de chacun des M modules. Selon une deuxième caractéristique complémentaire des précédentes, cet équipement électrolyseur comprend des moyens pour relever la température de l'un des mélanges liquide+gaz produit par chacun des M modules. According to a first complementary feature of the preceding, this electrolyser equipment comprises means for raising the electrical voltages between the two electrodes of each of the N cells of each of the M modules. According to a second additional feature of the preceding, this electrolyser equipment comprises means for raising the temperature of one of the liquid + gas mixtures produced by each of the M modules.

Selon une caractéristique particulière de la précédente, une sonde de température est d'une part, immergée dans le mélange liquide+gaz sortant de l'un des deux collecteurs d'évacuation des mélanges produits par le module et, d'autre part, reliée à l'entrée du pilote automatique. According to a particular characteristic of the preceding one, a temperature probe is, on the one hand, immersed in the liquid + gas mixture leaving one of the two exhaust manifolds of the mixtures produced by the module and, on the other hand, connected at the entrance of the autopilot.

Selon l'invention, cet équipement électrolyseur est en outre caractérisé en ce que : - les (N+1) plaques bipolaires des N cellules de chacun des M modules sont reliées à (N+1) bornes d'entrée d'un multiplexeur connecté au pilote automatique ; - ce pilote automatique comporte un ensemble de programmes incorporant : (a) un programme (A) pour gérer les relevés, la numérisation et l'identification des 10 données; (b) un programme (B) pour comparer ces données relevées à des données de référence, directement ou après traitement approprié, et, le cas échéant, diagnostiquer la présence d'un défaut particulier, dans une cellule et/ou un module déterminé. En pratique, un tel multiplexeur reçoit des données analogiques et, géré par le pilote 15 automatique, il produit des données analogiques ou numériques en fonction de l'emplacement du convertisseur analogique/numérique utilisé. Ce convertisseur peut en effet être incorporé soit au multiplexeur soit au pilote. Par ailleurs, le multiplexeur peut comporter plusieurs groupes de (N+1) entrées et, de ce fait, être adapté à traiter les données fournies par plusieurs modules (deux ou trois par exemple). 20 Grâce à ces dispositions, des paquets de N données variables, représentatives à tout instant de l'état fonctionnel de chacune des N cellules de chacun des M modules de l'équipement électrolyseur, sont périodiquement transmis au pilote automatique. A cet effet, les multiplexeurs interviennent l'un après l'autre pour interroger l'une après l'autre chacune des N cellules de chacun des M modules de l'équipement. Et pendant ce 25 cycle, le pilote reçoit les unes après les autres, chacune des M.N données ainsi relevées. Les signaux numériques finalement produits sont codés par les coordonnées (m, n) des M.N cellules de l'équipement et représentatifs des états fonctionnels de chacune. Il en est de même pour les températures des modules. Le programme (B) du pilote analyse ces données en les comparant à des données de référence, directement ou après traitement préalable, et, le cas échéant, il produit des signaux signifiant la présence d'un ou de plusieurs défauts ou déficiences, dans l'une ou plusieurs de ces M.N cellules et/ou dans l'un ou plusieurs de ces M modules. Selon des caractéristiques complémentaires de l'invention, - le programme (B) du pilote produit un signal de déficience majeure, afférent à une cellule (n, m) d'un module, lorsque la tension, entre les électrodes de cette cellule, est nulle ou insuffisamment supérieure à sa tension de polarisation (typiquement 1,5 V) ; - le pilote comporte un programme (C) pour produire : (a) un signal de commande d'arrêt du débit individuel du module concerné (m), destiné 10 à un variateur de tension, incorporé à l'alimentation électrique de ce module ; (b) des signaux de commande d'augmentation appropriée des débits individuels de gaz des autres modules pour reporter sur ces modules la charge de maintenir le débit total d'hydrogène produit au niveau imposé par l'opérateur. On notera tout d'abord qu'une telle décision de déficience majeure, dans le cas d'une 15 tension trop faible entre électrodes, est fondée sur la dangerosité d'une telle situation. En effet, cette situation est due à un quasi court-circuit local, notamment du fait d'une perforation locale de la membrane PEM ou d'un sédiment conducteur dans son eau ou dans le liquide alcalin ou acide. Ce qui peut arriver notamment du fait d'un défaut de fabrication de l'un des composants ou de pureté de l'eau utilisée, qui demande une 20 durée d'électrolyse plus ou moins longue pour se manifester. Dans ce cas, la majeure partie du très fort courant (centaines d'Ampères) qui traverse cette perforation ou ce sédiment, à résistance électrique non nulle, peut provoquer un échauffement important de toute la zone concernée. Ce qui est dangereux et donc inacceptable dans un milieu contenant un mélange d'hydrogène et d'oxygène. 25 Grâce aux dispositions précédentes, l'équipement électrolyseur réagit d'une manière autonome à une situation urgente, pour fonctionnellement éliminer de l'installation le module déficient et pour compenser cette élimination en reportant rapidement la charge du débit d'hydrogène sur les modules en bon état de marche. According to the invention, this electrolyser equipment is further characterized in that: the (N + 1) bipolar plates of the N cells of each of the M modules are connected to (N + 1) input terminals of a connected multiplexer autopilot; this autopilot comprises a set of programs incorporating: (a) a program (A) for managing the readings, the digitization and the identification of the data; (b) a program (B) for comparing said recorded data with reference data, directly or after appropriate processing, and, where appropriate, diagnosing the presence of a particular defect in a given cell and / or module. In practice, such a multiplexer receives analog data and, driven by the autopilot, produces analog or digital data depending on the location of the analog / digital converter used. This converter can indeed be incorporated into either the multiplexer or the driver. Moreover, the multiplexer may have several groups of (N + 1) inputs and, therefore, be adapted to process the data provided by several modules (two or three for example). Thanks to these arrangements, packets of N variable data, representative at any time of the functional state of each of the N cells of each of the M modules of the electrolyser equipment, are periodically transmitted to the autopilot. For this purpose, the multiplexers intervene one after the other to interrogate one by one each of the N cells of each of the M modules of the equipment. During this cycle, the pilot receives one after the other, each of the M.N data thus recorded. The digital signals finally produced are coded by the coordinates (m, n) of the M.N cells of the equipment and representative of the functional states of each. It is the same for the temperatures of the modules. The pilot program (B) analyzes these data by comparing them with reference data, directly or after prior treatment, and, where appropriate, produces signals indicating the presence of one or more defects or deficiencies, in the one or more of these MN cells and / or in one or more of these M modules. According to additional features of the invention, the driver program (B) produces a major deficiency signal relating to a cell (n, m) of a module when the voltage between the electrodes of this cell is zero or insufficiently greater than its bias voltage (typically 1.5 V); the driver comprises a program (C) for producing: (a) a control signal for stopping the individual flow of the module concerned (m), intended for a voltage variator, incorporated in the power supply of this module; (b) appropriate increase control signals of the individual gas flow rates of the other modules to carry back on these modules the load to maintain the total flow of hydrogen produced at the level imposed by the operator. It will be noted first of all that such a decision of major deficiency, in the case of a too weak voltage between electrodes, is based on the dangerousness of such a situation. Indeed, this situation is due to a quasi-local short circuit, especially because of a local perforation of the PEM membrane or a conductive sediment in its water or in the alkaline or acidic liquid. This can happen in particular due to a manufacturing defect of one of the components or purity of the water used, which requires a longer or shorter electrolysis time to occur. In this case, most of the very strong current (hundreds of Amperes) that passes through this perforation or sediment, non-zero electrical resistance, can cause significant heating of the entire area. Which is dangerous and therefore unacceptable in a medium containing a mixture of hydrogen and oxygen. Thanks to the preceding provisions, the electrolyser equipment reacts autonomously to an urgent situation, in order to functionally eliminate the deficient module from the installation and to compensate for this elimination by rapidly transferring the charge of the hydrogen flow to the modules in question. good condition.

Selon des caractéristiques complémentaires, - le programme (B) du pilote produit également un signal de déficience mineure afférent à un module particulier (m), (a) lorsque la tension, entre les électrodes d'une cellule (n) de ce module (m), atteint une valeur maximale donnée, fixée par le constructeur (typiquement 2,5 V) ; (b) ou lorsque la température d'un mélange liquide+gaz d'un module (m) atteint une valeur maximale donnée, fixée par le constructeur (typiquement 80°C) ; - le pilote comporte un programme (D) pour produire, en réponse à un tel signal de déficience mineure : (a) un signal de commande de diminution appropriée du débit individuel d'hydrogène du module concerné, destiné à un variateur de tension incorporé à l'alimentation électrique de ce module ; (b) à l'intention des autres modules de l'équipement, des signaux de commande d'augmentation appropriée de leurs débits individuels d'hydrogène, destinés aux variateurs de tension de ces autres modules, pour reporter sur ces modules la charge de maintenir le débit total d'hydrogène produit, au niveau imposé par l'opérateur. Grâce à ces dispositions, une déficience mineure d'une cellule et/ou d'un module de l'équipement électrolyseur est immédiatement corrigée, par une diminution notable appropriée du débit d'hydrogène du module concerné et par une légère augmentation des débits des autres. Selon des caractéristiques complémentaires des précédentes, le pilote comporte un programme (E) : (a) pour permettre aux étapes fonctionnelles définies ci-dessus, de se répéter aussi longtemps que les débits individuels d'hydrogène, demandés aux modules concernés, demeurent compris dans la plage définie par les débits individuels extrêmes, minimal et maximal, fixés par le constructeur, ces deux débits correspondant à des densités extrêmes de courant électrique, typiquement égales à 10 mA /cm2 et 3 A /cm2. (b) pour commander les diminutions des débits individuels d'hydrogène des modules à déficience mineure, de préférence par paliers normalisés, chaque palier correspondant typiquement à une densité de courant de 0,1 A/cm2, (c) pour considérer cette déficience mineure comme une déficience majeure et commander l'arrêt de l'alimentation électrique du module concerné, au cas où la diminution du débit individuel d'hydrogène de ce module abaisserait ce débit en deçà du débit minimal imposé. Grâce à l'ensemble de ces dispositions, un équipement électrolyseur, perfectionné selon l'invention, maintient constant le débit total de H2 demandé par le système utilisateur, en faisant travailler chacun des modules le plus longtemps possible et dans les meilleures conditions : débits individuels réduits pour les uns et accrus pour les autres, de façon à augmenter au mieux la fiabilité de l'équipement. En effet, avec une très haute fiabilité, c'est-à-dire avec un taux probable d'indisponibilité particulièrement faible (typiquement < 0,1% sur un an), un tel équipement électro-lyseur, comprenant un nombre suffisant de modules, est constamment capable de fournir le débit total d'hydrogène très élevé (typiquement 100 à 200 Nm3/h), susceptible d'être demandé par le système utilisateur. Et cet état de choses demeure aussi longtemps que les M modules de cet équipement ne sont pas répartis en deux groupes en situations extrêmes, à savoir un groupe de modules opérant chacun à un débit individuel proche du débit maximal fixé par le constructeur et un groupe de modules à l'arrêt complet. Selon l'invention, un tel équipement électrolyseur, générateur d'hydrogène, est en outre caractérisé en ce que : - un réservoir de stockage d'hydrogène, de capacité appropriée, lui est associé pour pallier toute insuffisance temporaire de production ; - des électrovannes, à débits individuels programmables, sont installées entre ce réservoir et le système utilisateur concerné ; - le programme (E) du pilote a également pour fonctions : (a) de notablement abaisser (typiquement de 20%) le débit individuel d'hydrogène de chacun de ces modules en état de marche, lorsque tous ces modules opèrent à débits individuels proches (typiquement 5%) du débit maximal autorisé ; (b) de simultanément commander ces électrovannes et raccorder ce réservoir d'hydrogène au système utilisateur, afin de maintenir constant le débit d'hydrogène alimentant ce système ; (c) pour signaler cette situation nouvelle sur l'écran du pilote. Grâce à ces dispositions, dans un équipement électrolyseur au bord de la saturation, son réservoir de stockage d'hydrogène associé entre en jeu, afin que toute nouvelle détection d'un module déficient ne puisse amener un ou plusieurs des autres modules de l'équipement à opérer au-delà des limites imposées par le constructeur. Cette situation particulière est signalée sur l'écran du pilote. Et les ingénieurs et les techniciens du constructeur, préposés au service de maintenance de l'équipement, sont alors invités à remplacer tous les modules déficients mis à l'arrêt, par des modules en parfait état. According to complementary features, the pilot program (B) also produces a minor deficiency signal relating to a particular module (m), (a) when the voltage between the electrodes of a cell (n) of this module ( m), reaches a given maximum value, set by the manufacturer (typically 2.5 V); (b) or when the temperature of a liquid + gas mixture of a module (m) reaches a given maximum value, set by the manufacturer (typically 80 ° C); the pilot comprises a program (D) for producing, in response to such a minor deficiency signal: (a) an appropriate decrease control signal of the individual hydrogen flow rate of the module concerned, intended for a voltage converter incorporated in the power supply of this module; (b) for the other modules of the equipment, control signals for the appropriate increase of their individual hydrogen flow rates, intended for the variable-voltage drives of these other modules, to defer to these modules the burden of maintaining the total flow of hydrogen produced, at the level imposed by the operator. Thanks to these provisions, a minor deficiency of a cell and / or a module of the electrolyser equipment is immediately corrected, by an appropriate significant decrease in the hydrogen flow rate of the module concerned and by a slight increase in the flows of the others. . According to complementary features of the above, the pilot comprises a program (E): (a) to allow the functional steps defined above, to be repeated as long as the individual hydrogen flow rates, requested to the modules concerned, remain included in the range defined by the individual extreme flow rates, minimum and maximum, set by the manufacturer, these two rates corresponding to extreme densities of electric current, typically equal to 10 mA / cm2 and 3 A / cm2. (b) to control the decreases in the individual hydrogen flow rates of the minor deficiency modules, preferably in standard increments, each step typically corresponding to a current density of 0.1 A / cm 2, (c) to consider this minor deficiency as a major deficiency and control the shutdown of the power supply of the module concerned, in case the reduction of the individual hydrogen flow rate of this module would lower this flow rate below the minimum imposed flow. Thanks to all these provisions, an electrolyser equipment, improved according to the invention, keeps constant the total flow of H2 required by the user system, by working each module as long as possible and under the best conditions: individual flows reduced for some and increased for others, so as to increase the reliability of the equipment. Indeed, with a very high reliability, that is to say with a probable rate of unavailability particularly low (typically <0.1% over one year), such electro-lysing equipment, comprising a sufficient number of modules , is constantly able to provide the very high total hydrogen flow rate (typically 100 to 200 Nm3 / h), which can be requested by the user system. And this state of affairs remains as long as the M modules of this equipment are not divided into two groups in extreme situations, namely a group of modules each operating at an individual flow rate close to the maximum flow rate set by the manufacturer and a group of modules at full stop. According to the invention, such electrolyser equipment, hydrogen generator, is further characterized in that: - a hydrogen storage tank, of suitable capacity, is associated with it to overcome any temporary lack of production; - solenoid valves with programmable individual flow rates are installed between this tank and the user system concerned; - The pilot program (E) also has the following functions: (a) to significantly lower (typically 20%) the individual hydrogen flow rate of each of these modules in working order, when all these modules operate at close individual flows (typically 5%) of the maximum allowed flow; (b) simultaneously controlling these solenoid valves and connecting this hydrogen reservoir to the user system, in order to keep constant the flow of hydrogen feeding this system; (c) to report this new situation on the pilot's screen. Thanks to these provisions, in an electrolyser equipment at the edge of saturation, its associated hydrogen storage tank comes into play, so that any new detection of a deficient module can not bring one or more of the other modules of the equipment to operate beyond the limits imposed by the manufacturer. This particular situation is indicated on the pilot screen. And the engineers and technicians of the manufacturer, maintenance service representatives of the equipment, are then invited to replace all the defunct modules stopped by modules in perfect condition.

Pendant l'intervalle de temps compris entre la détection de cette nouvelle déficience et l'arrivée de ces spécialistes sur le site, le débit du réservoir de stockage compense la diminution générale du débit total de H2 imposé à l'équipement. Pendant toute la durée (typiquement quelques heures) de l'intervention de ces spécialistes, l'équipement électrolyseur est à l'arrêt total (ou, si l'installation le permet, seulement le module déficient) et le réservoir de stockage fournit la totalité du débit de H2 demandé par le système utilisateur. Lorsque le remplacement des modules en état de déficience majeure est terminé, l'opérateur donne instruction au pilote automatique de remettre en marche l'équipement électrolyseur et de déconnecter le réservoir de stockage du système utilisateur concerné. Le programme standard du pilote (non précisé ici) intervient pour exécuter ces instructions. Pendant la première période de cette remise en marche, l'équipement fonctionne à débit total majoré, le surplus étant utilisé pour réapprovisionner le réservoir de stockage, lequel est alors une annexe du système utilisateur. Dès que ce réservoir est à nouveau rempli de H2, une seconde période commence, pendant laquelle chacun des modules de l'équipement électrolyseur opère à débit nominal pour fournir au système utilisateur le débit total demandé. A ce moment, on retrouve les conditions initiales de mise en route de l'équipement électrolyseur perfectionné selon l'invention. Et, l'on peut constater que, depuis cette première mise en route, malgré les déficiences mineures ou majeures de plusieurs modules, successivement corrigées, le système utilisateur de l'hydrogène produit par cet équipement, a constamment été correctement alimenté, conformément aux objectifs de l'invention. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, - un réservoir de stockage d'oxygène, doté d'électrovannes à débits individuels programmables, est également associé à l'équipement électrolyseur d'eau; - le pilote comporte un programme pour commander ces électrovannes afin d'ajuster le 10 débit complémentaire d'oxygène qui pourrait être demandé. Grâce à cette disposition, il est possible de satisfaire, avec la plus grande fiabilité, la double exigence de certains systèmes utilisateurs particuliers, opérant en continu. Il en est notamment ainsi dans les unités industrielles réalisant la synthèse ou la destruction de certains produits chimiques et dans les systèmes de production continue d'électricité, 15 opérant à partir de tous générateurs intermittents, notamment d'éoliennes et/ou de panneaux photovoltaïques. Dans de tels systèmes, le stockage complémentaire de l'oxygène, produit par l'équipement électrolyseur d'eau selon l'invention, permet de notablement améliorer le rendement des piles à combustible, alimentées par l'hydrogène produit par cet équipement. Par ailleurs, pour ce qui concerne ces générateurs 20 intermittents d'électricité, on notera que dans les régions isolées, alimentées par ces seules sources d'énergie, il est aisé d'adapter le nombre de modules en fonctionnement d'un équipement électrolyseur, à la puissance électrique moyenne, fournie à un moment donné par ces éoliennes et ces panneaux photovoltaïques. Selon des caractéristiques générales complémentaires de l'invention, le pilote comporte 25 un programme (F), (a) pour répartir le nombre M de modules de cet équipement électrolyseur en deux groupes fonctionnels de modules, un premier groupe de modules opérant à débits individuels nominaux et un second, à débits individuels nuls, le nombre initial de modules dans le second groupe étant typiquement cinq à dix fois inférieur à celui du premier groupe ; (b) pour affecter au premier groupe, un nombre approprié de modules, et adresser à chacun d'eux, en réponse à une instruction de l'opérateur, une commande de débit individuel correspondant typiquement à une densité de courant proche de 0,5 A/cm2, afin de produire le débit total d'hydrogène demandé par le système utilisateur; (c) pour émettre, à intervalles de temps régulier relativement long (typiquement chaque semaine), un signal de commande imposant à chaque module en parfait état du second groupe de prendre la place d'un module en parfait état du premier groupe et, simultanément, à celui-ci de remplacer celui-là. Selon des caractéristiques particulières complémentaires des précédentes, le pilote comporte un programme (G), intervenant lorsque une déficience majeure affecte un module du premier groupe : (a) pour commander au module concerné de passer à l'arrêt ; (b) pour commander à un module du second groupe de remplacer dans le premier groupe ce module mis à l'arrêt et transféré dans le second ; (d) pour commander à tous les modules du premier groupe ainsi reconstitué, d'ajuster leurs différents débits individuels afin qu'ils soient autant que possible uniformes. Grâce à ces nouvelles dispositions, une fiabilité maximisée est attendue de l'équipement selon l'invention, du fait que les M modules qu'il comporte connaissent des pauses périodiques relativement longues et donc fatiguent moins. Ce qui bien évidemment minimise la probabilité de déficiences de tous ces modules du fait que le débit total demandé à l'équipement est avantageusement assuré par étapes successives. En effet, la durée de fonctionnement normal ordinaire de l'équipement est augmentée, grâce à la répartition fonctionnelle du nombre total M de modules en deux groupes. Dans ces conditions, les modules du second groupe (leur nombre est typiquement de 10 à 20% du nombre M, lui-même généralement compris entre 5 et 30), interviennent comme des modules de secours, prêts à automatiquement remplacer un module déficient à l'arrêt, fonctionnellement retiré du premier groupe. Grâce à cette répartition, les modifications en plus ou en moins des débits individuels des modules se font par étapes à niveaux réduits puisque l'élimination fonctionnelle d'un module est, dans la plupart des cas de déficience majeure, précédée d'au moins une étape intermédiaire de déficience mineure. En outre, du fait que chaque module du second groupe est périodiquement transféré dans le premier en remplacement d'un module en bon état de ce groupe, cette commutation périodique (typiquement chaque semaine) lui évite une dégradation dans le temps de sa capacité à produire le débit individuel important qui pourra lui être demandé. Selon l'invention, un tel équipement électrolyseur est en outre caractérisé en ce que : - le nombre M de modules de l'équipement pouvant être quelconque, notamment de 1, chaque module à N cellules est composé de P petits groupes de Q cellules (typiquement de 3 à 10 pour Q, avec N = P.Q), chaque groupe étant identifié par ses coordonnées (p, m) et séparé des groupes contigus par des plaques bipolaires spécifiques ; - chacun des P groupes de cellules comporte un relais de court-circuit, manuel ou 15 automatique, entre ses plaques bipolaires spécifiques ; - le pilote automatique comporte un programme (H) : (a) pour affecter à l'un des P groupes de cellules composant un module, les tensions relevées entre les électrodes de l'une ou l'autre de ses Q cellules ; (b) pour identifier par ses coordonnées (p, m) tout groupe comportant une cellule 20 présentant une déficience ; (c) pour commander l'arrêt d'au moins le module (m) concerné et pour signaler cette situation nouvelle sur l'écran du pilote de l'équipement, lorsque les relais de court-circuit des P groupes des M modules sont manuels ; (d) pour commander le relais de court-circuit du groupe de cellules de coordonnées (p, 25 m), lorsque les P relais de court-circuit des P groupes des M modules sont automatiques ; (e) pour commander au variateur de tension concerné d'augmenter la tension fournie par le générateur électrique du module (m), afin de compenser l'élimination fonctionnelle du ou des groupes de cellules incluant une cellule déficiente ; (f) pour commander l'arrêt d'un module particulier, lorsque le pourcentage de groupes de cellules court-circuités, atteint un seuil déterminé par le constructeur. Selon des caractéristiques particulières complémentaires des précédentes, - les (P+1) plaques bipolaires spécifiques des P groupes de cellules des M modules sont des disques ou des rectangles à haute conductance électrique, dotés de deux raccords débordants, diamétralement ou diagonalement opposés ; - le pied d'une pièce intermédiaire en forme de T, à haute conductance électrique, est attaché à chacun de ces raccords débordants, les barrettes de ces T sont alignées et un écart est aménagé entre les extrémités des barrettes de deux pièces intermédiaires voisines ; - deux chevilles à haute conductance électrique sont adaptées à être automatiquement ou manuellement insérées dans ces écarts, pour constituer un relais de court-circuit. Grâce à ces dispositions, le pilote automatique programmé par le constructeur détecte l'état déficient de tout groupe (p) de cellules du module (m). Lorsque les relais de court-circuit de ces groupes sont manuels, cet état de choses apparaît sur l'écran de ce pilote. Puis le pilote intervient pour arrêter l'alimentation électrique du module, afin d'assurer la sécurité de l'opérateur et d'empêcher la production de toute étincelle dangereuse au moment du court-circuit effectué par lui. Le module est arrêté le temps nécessaire à l'opérateur pour insérer la cheville dans l'espace concerné, à l'aide de tout moyen de manipulation approprié. Pendant ce temps d'arrêt, le réservoir de stockage d'hydrogène est automatiquement branché pour en pallier les conséquences. During the time interval between the detection of this new deficiency and the arrival of these specialists on the site, the flow of the storage tank compensates the general decrease of the total flow of H2 imposed on the equipment. Throughout the duration (typically a few hours) of the intervention of these specialists, the electrolyser equipment is at the total stop (or, if the installation allows it, only the deficient module) and the storage tank provides the totality the flow rate of H2 requested by the user system. When the replacement of the modules in the state of major deficiency is completed, the operator instructs the autopilot to restart the electrolyser equipment and to disconnect the storage tank from the user system concerned. The standard driver program (not specified here) is used to execute these instructions. During the first period of this restart, the equipment operates at a higher total rate, the surplus being used to replenish the storage tank, which is then an appendix of the user system. As soon as this tank is filled again with H2, a second period begins, during which each of the modules of the electrolyser equipment operates at a nominal flow rate to provide the user system with the total flow demanded. At this time, we find the initial conditions for starting up the improved electrolysis equipment according to the invention. And, we can see that, since this first start, despite the minor or major deficiencies of several modules, successively corrected, the user system of the hydrogen produced by this equipment, has been constantly properly powered, in accordance with the objectives of the invention. According to a complementary characteristic of the invention, an oxygen storage tank, equipped with solenoid valves with programmable individual flow rates, is also associated with the water electrolysis equipment; the pilot includes a program for controlling these solenoid valves in order to adjust the additional oxygen flow that might be required. Thanks to this arrangement, it is possible to satisfy, with the greatest reliability, the double requirement of certain particular user systems, operating continuously. This is particularly the case in industrial units carrying out the synthesis or destruction of certain chemicals and in continuous electricity production systems, operating from all intermittent generators, in particular wind turbines and / or photovoltaic panels. In such systems, the complementary storage of oxygen, produced by the water electrolyzer equipment according to the invention, significantly improves the efficiency of fuel cells, powered by the hydrogen produced by this equipment. Moreover, with regard to these intermittent generators of electricity, it will be noted that in the isolated regions, powered by these only sources of energy, it is easy to adapt the number of modules in operation of an electrolyser equipment, at the average electric power, provided at a given moment by these wind turbines and these photovoltaic panels. According to additional general features of the invention, the pilot comprises a program (F), (a) for distributing the number M of modules of this electrolyser equipment into two functional groups of modules, a first group of modules operating at individual rates. nominals and a second, at zero individual rates, the initial number of modules in the second group being typically five to ten times lower than that of the first group; (b) for assigning to the first group an appropriate number of modules, and to address to each of them, in response to an instruction from the operator, an individual rate command typically corresponding to a current density close to 0.5 A / cm2, to produce the total hydrogen flow demanded by the user system; (c) for transmitting, at relatively long regular time intervals (typically each week), a control signal requiring each module in perfect condition of the second group to take the place of a module in perfect condition of the first group and simultaneously , to this one to replace that one. According to additional particular characteristics of the preceding, the pilot comprises a program (G), intervening when a major deficiency affects a module of the first group: (a) to command the module concerned to go off; (b) for controlling a module of the second group to replace in the first group that module stopped and transferred to the second; (d) to control all the modules of the first group thus reconstituted, to adjust their different individual rates so that they are as uniform as possible. Thanks to these new arrangements, a maximized reliability is expected of the equipment according to the invention, because the M modules it comprises experiencing relatively long periodic breaks and therefore fatigue less. This obviously minimizes the probability of deficiencies of all these modules because the total flow required to the equipment is advantageously provided in successive steps. Indeed, the ordinary normal operating time of the equipment is increased, thanks to the functional distribution of the total number M of modules into two groups. Under these conditions, the modules of the second group (their number is typically 10 to 20% of the number M, itself generally between 5 and 30), act as backup modules, ready to automatically replace a defective module to the shutdown, functionally removed from the first group. Thanks to this distribution, the modifications in more or less of the individual flows of the modules are made in stages with reduced levels since the functional elimination of a module is, in most cases of major deficiency, preceded by at least one intermediate stage of minor impairment. In addition, since each module of the second group is periodically transferred into the first group instead of a module in good condition of this group, this periodic switching (typically every week) avoids a degradation in time of its ability to produce the large individual flow that may be required. According to the invention, such electrolyser equipment is further characterized in that: the number M of the modules of the equipment can be any, in particular of 1, each N cell module is composed of P small groups of Q cells ( typically from 3 to 10 for Q, with N = PQ), each group being identified by its coordinates (p, m) and separated from the contiguous groups by specific bipolar plates; each of the P groups of cells comprises a short circuit relay, manual or automatic, between its specific bipolar plates; the autopilot comprises a program (H): (a) to assign to one of the P groups of cells composing a module the voltages detected between the electrodes of one or other of its Q cells; (b) to identify by its coordinates (p, m) any group comprising a cell 20 having a deficiency; (c) for controlling the stopping of at least the module (m) concerned and for signaling this new situation on the screen of the driver of the equipment, when the short-circuit relays of the P groups of the M modules are manual ; (d) to control the short-circuit relay of the group of coordinate cells (p, 25 m), when the P short-circuit relays of the P groups of the M modules are automatic; (e) controlling the voltage converter concerned to increase the voltage supplied by the module's electrical generator (m), to compensate for the functional elimination of the one or more groups of cells including a defective cell; (f) for controlling the shutdown of a particular module, when the percentage of groups of cells shorted, reaches a threshold determined by the manufacturer. According to particular characteristics complementary to the preceding ones, the (P + 1) specific bipolar plates of the P groups of cells of the M modules are discs or rectangles with high electrical conductance, provided with two protruding connectors, diametrically or diagonally opposite; - The foot of a T-shaped intermediate part, with high electrical conductance, is attached to each of these flowing connections, the bars of these T are aligned and a gap is arranged between the ends of the bars of two adjacent intermediate parts; - Two pins with high electrical conductance are adapted to be automatically or manually inserted into these gaps to form a short circuit relay. Thanks to these provisions, the autopilot programmed by the manufacturer detects the deficient state of any group (p) of cells of the module (m). When the short-circuit relays of these groups are manual, this state of affairs appears on the screen of this driver. Then the pilot intervenes to stop the power supply of the module, to ensure the safety of the operator and to prevent the production of any dangerous spark at the time of the short circuit made by him. The module is stopped the time required for the operator to insert the dowel in the space concerned, using any appropriate handling means. During this downtime, the hydrogen storage tank is automatically connected to mitigate the consequences.

Dans le cas où les relais de court-circuit des groupes de cellules des modules sont à fonctionnement automatique, le pilote commande la mise en court-circuit de tout groupe qu'il a diagnostiqué comportant une cellule déficiente. En outre, il peut mettre en arrêt le module tout entier, lorsqu'un nombre donné d'indicateurs de déficience de groupes de cellules est atteint dans un module. Le court-circuit automatique d'un ou de quelques groupes de cellules ne modifie pas la production d'hydrogène du module concerné. Selon des compléments à l'ensemble des caractéristiques précédentes, un équipement électrolyseur formé par M modules opérant en parallèle, chaque module comprenant N cellules à électrolyte acide, est caractérisé en ce qu'il comporte une unité de traitement des fluides comprenant : - des moyens de traitement pour produire de l'eau pure, notamment à partir de l'eau de ville, et un réservoir de stockage de cette eau pure ; - M paires de chambres de séparation des mélanges liquide+H2 et liquide+02, chaque chambre ayant une entrée haute reliée, par un tuyau, au conduit collecteur du mélange liquide+gaz approprié de chacun des M modules, et une sortie haute, reliée au collecteur général approprié de l'un des deux gaz, H2 et 02, produits par ces M paires de chambres ; - deux capteurs de niveaux de liquide, montés sur les M paires de chambres de séparation des mélanges liquide+gaz, reliés au pilote automatique; - M chambres de séparation des mélanges liquide+02 ayant chacune une entrée basse reliée à ce réservoir d'eau pure, à travers M électrovannes et M pompes de relevage à commandes automatiques, en fonction du niveau de liquide dans chacune de ces M chambres ; - M chambres de séparation des mélanges liquide+H2 ayant chacune une sortie basse reliée, à travers une électrovanne à commande automatique, à une seconde entrée basse des M chambres de séparation des mélanges liquide+02, afin d'assurer une certaine uniformité des niveaux d'eau dans ces M paires de chambres de séparation ; - M paires de chambres de séparation des mélanges liquide+02 et liquide+H2, possédant chacune une sortie basse pour le liquide résiduel et ces M paires de sorties basses sont reliées à des conduits distributeurs de liquide des M modules, à travers M paires de pompes de circulation, à commandes automatiques, en fonction des débits individuels respectivement demandés aux M modules ; - M régulateurs de température, à commandes automatiques, installés en amont des M entrées de conduits distributeurs de liquide, reliés aux M compartiments d'anode des cellules des M modules : - le pilote comporte un programme (K) pour commander au moment opportun ces électrovannes, ces pompes et ces régulateurs de température. Grâce à ces dispositions, cette unité de traitement des fluides d'un équipement électrolyseur, générateur d'hydrogène et d'oxygène, fonctionne continuellement en accord avec les débits individuels d'hydrogène, respectivement imposés par le pilote automatique à chacun de ses M modules. En effet, si les niveaux de liquide dans les M paires de chambres de séparation liquide/gaz sont maintenus à des niveaux moyens, les débits de liquide dans les conduits distributeurs des M modules sont déterminés par les débits individuels d'hydrogène demandés à ces modules. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, tirée d'exemples donnés à titre illustratif et non limitatif, tirés des dessins sur lesquels : - la figure 1 représente une cellule d'électrolyse à membrane PEM ; - la figure 2 représente schématiquement les groupes de cellules d'un module, leurs relais de court-circuit, l'alimentation électrique de ce module, un multiplexeur et un pilote automatique ; - la figure 3 représente une plaque bipolaire spécifique de l'invention ; - la figure 4 représente schématiquement un équipement électrolyseur autonome comprenant plusieurs modules, formés de cellules à électrolyte acide, selon l'invention ; - la figure 5 présente certains programmes incorporés dans le pilote automatique. Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. In the case where the short-circuit relays of the groups of cells of the modules are in automatic operation, the pilot controls the short-circuiting of any group he has diagnosed having a defective cell. In addition, it can shut down the entire module, when a given number of cell group deficiency indicators are reached in a module. The automatic short circuit of one or a few groups of cells does not modify the hydrogen production of the module concerned. According to all the preceding features, an electrolyzer equipment formed by M modules operating in parallel, each module comprising N cells with acid electrolyte, is characterized in that it comprises a fluid treatment unit comprising: - means treatment to produce pure water, especially from city water, and a storage tank of this pure water; M pairs of separation chambers of the liquid + H2 and liquid + 02 mixtures, each chamber having a high inlet connected by a pipe to the collecting duct of the appropriate liquid + gas mixture of each of the M modules, and an upper outlet connected to to the appropriate general collector of one of the two gases, H2 and O2, produced by these M pairs of chambers; two liquid level sensors, mounted on the M pairs of separation chambers for the liquid + gas mixtures, connected to the autopilot; - M separation chambers liquid + 02 each having a low inlet connected to the pure water tank, through M solenoid valves and automatic control lift pumps, depending on the liquid level in each of these M rooms; - M separation chambers liquid + H2 mixtures each having a low output connected, through an electrically controlled solenoid valve, to a second low input of the M separation chambers liquid + 02 mixtures, to ensure a certain level of uniformity of water in these M pairs of separation chambers; M pairs of separation chambers of the liquid + 02 and liquid + H2 mixtures, each having a low output for the residual liquid, and these M pairs of low outputs are connected to liquid distributor conduits of the M modules, through M pairs of circulating pumps, with automatic controls, according to the individual flow rates respectively requested to the M modules; - M temperature controllers, with automatic controls, installed upstream of the M liquid distribution conduit entries, connected to the M anode compartments of the cells of the M modules: - the driver includes a program (K) to control at the appropriate time these solenoid valves, these pumps and these temperature regulators. Thanks to these arrangements, this fluid treatment unit of an electrolyzer equipment, generator of hydrogen and oxygen, operates continuously in accordance with the individual flow rates of hydrogen, respectively imposed by the autopilot at each of its M modules. . In fact, if the liquid levels in the M pairs of liquid / gas separation chambers are maintained at average levels, the liquid flow rates in the distributor ducts of the M modules are determined by the individual hydrogen flow rates requested from these modules. . Other features and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the following description, taken from examples given for illustrative and non-limiting purposes, taken from the drawings in which: FIG. 1 represents an electrolysis cell with PEM membrane; FIG. 2 schematically represents the groups of cells of a module, their short-circuit relays, the power supply of this module, a multiplexer and an autopilot; FIG. 3 represents a specific bipolar plate of the invention; FIG. 4 schematically represents an autonomous electrolyser equipment comprising several modules, formed of cells with an acid electrolyte, according to the invention; - Figure 5 shows some programs incorporated in the autopilot. The drawings and the description below contain, for the most part, elements of a certain character. They can therefore not only serve to better understand the present invention, but also contribute to its definition, if any.

La figure 1 est une représentation schématique d'une cellule 10 d'électrolyse de l'eau, à membrane PEM. Cette cellule 10 est enserrée entre deux plaques bipolaires planes 12-14 en titane, installées verticales, écartées de 6 mm environ, ayant une épaisseur de 1 mm et une surface de quelques dizaines de décimètres carrés. Cette cellule 10 est constituée par une fine membrane polymère PEM 16, dotée sur ses deux faces d'un fin dépôt catalytique (typiquement un micron de platine), enserrée entre une anode 18 et une cathode 20, toutes deux constituées par un disque ou un rectangle en titane fritté perméable, d'environ 1 mm d'épaisseur. Les espaces entre ces électrodes 18-20 et les plaques 12-14 constituent deux compartiments : 22 celui d'anode A et 24 celui de cathode C, chacun occupé par une grille en titane 26 ou 28, épaisse de 2 mm. La cellule 10 possède une paroi externe souple 30, épaisse de 20 mm environ. Dans les parties haute et basse de cette paroi 30 et des deux plaques bipolaires 12-14 de la cellule 10 (et de toutes les cellules 10, empilées serrées dans un module d'électrolyse), sont aménagées deux paires de conduits rectilignes, ayant de 2 à 3 mm de diamètre : en bas, une paire 32-34 de distributeurs d'eau et, en haut, une paire 36-38 de collecteurs des mélanges eau+gaz produits par la cellule. Les conduits bas 32-34 sont raccordés aux compartiments 22-24, par deux passages 40-42 et les conduits hauts 36-38, raccordés à ces mêmes compartiments par deux autres passages 44-46. On notera que les cellules à électrolyte liquide, acide ou alcalin, ont une architecture plus ou moins proche de celle de la cellule à membrane PEM de la figure 1 : les électrodes et les plaques bipolaires sont confondues et non pas séparées, les dépôts catalytiques sont sur les électrodes et non pas sur la membrane, un diaphragme ou une céramique mince remplace la membrane PEM, des grilles isolantes remplacent les grilles en titane, mais les conduits distributeurs de liquide et les conduits collecteurs de mélanges liquide+gaz sont identiques. La figure 2 est une représentation simplifiée d'un module électrolyseur perfectionné 48, comportant, à titre d'exemple, quinze (N) cellules d'électrolyse 10 à membranes PEM, réparties en trois (P) groupes 501.3 de cinq (Q) cellules. Dans chaque groupe, chaque cellule est reliée à sa voisine par une plaque bipolaire interne 521.4, les trois groupes 501.3 de cellules comportant quatre plaques bipolaires spécifiques 541.4. Deux brides de serrage 561.2 assurent l'assemblage de ces cellules et de ces groupes et deux bornes électriques 581.2 permettent l'alimentation électrique du module 48. Un générateur électrique 60, alimenté par le secteur, doté d'un variateur de tension 62 et d'un transducteur de courant 63, est raccordé aux bornes 581.2, par deux conducteurs 641.2, à forte section. Chacune des seize plaques bipolaires, internes 52 et spécifiques 54, des quinze cellules 10, est reliée par l'un des seize conducteurs 551.16 à l'une des seize entrées d'un multiplexeur 66. Les deux broches de sortie analogique de ce multiplexeur 66 sont reliées par un conducteur double 68 à l'entrée d'un pilote automatique 70, comportant (non représentés) un microprocesseur programmé, un interrogateur séquentiel et un convertisseur A/N. La fréquence de relevé des tensions entre électrodes est de l'ordre du kilohertz. Les quatre plaques bipolaires spécifiques 541.4 peuvent être reliées à leur voisine immédiate par trois relais de court-circuit 721.3. Le pilote 70 est adapté à émettre des signaux sélectifs de commande à l'intention de ces relais de court-circuit 72 et du variateur de tension 62. Les liaisons 741.3 et 761.2 sont prévues à cet effet. Figure 1 is a schematic representation of a PEM membrane water electrolysis cell. This cell 10 is sandwiched between two flat bipolar plates 12-14 made of titanium, installed vertically spaced about 6 mm, having a thickness of 1 mm and a surface of a few tens of square decimetres. This cell 10 is constituted by a thin polymer membrane PEM 16, provided on both sides with a fine catalytic deposit (typically a platinum micron), sandwiched between an anode 18 and a cathode 20, both constituted by a disk or a permeable sintered titanium rectangle, approximately 1 mm thick. The spaces between these electrodes 18-20 and the plates 12-14 constitute two compartments: 22 that of anode A and 24 that of cathode C, each occupied by a titanium grid 26 or 28, 2 mm thick. The cell 10 has a flexible outer wall 30, about 20 mm thick. In the upper and lower parts of this wall 30 and the two bipolar plates 12-14 of the cell 10 (and all the cells 10, stacked tightly in an electrolysis module), two pairs of rectilinear ducts are provided. 2 to 3 mm in diameter: at the bottom, a pair 32-34 of water dispensers and, at the top, a pair 36-38 of collectors of water + gas mixtures produced by the cell. The low ducts 32-34 are connected to the compartments 22-24, by two passages 40-42 and the high ducts 36-38, connected to these same compartments by two other passages 44-46. It will be noted that the cells with liquid electrolyte, acid or alkaline, have an architecture more or less similar to that of the PEM membrane cell of FIG. 1: the electrodes and the bipolar plates are merged and not separated, the catalytic deposits are on the electrodes and not on the diaphragm, a diaphragm or a thin ceramic replaces the PEM membrane, insulating grids replace the titanium grids, but the liquid-distributing conduits and the collecting conduits for liquid + gas mixtures are identical. FIG. 2 is a simplified representation of an improved electrolyser module 48, comprising, by way of example, fifteen (N) PEM membrane electrolysis cells 10, divided into three (P) groups 501.3 of five (Q) cells . In each group, each cell is connected to its neighbor by an inner bipolar plate 521.4, the three 501.3 groups of cells having four specific bipolar plates 541.4. Two clamps 561.2 provide the assembly of these cells and these groups and two electrical terminals 581.2 allow the power supply of the module 48. An electric generator 60, powered by the sector, having a voltage variator 62 and a current transducer 63, is connected to the terminals 581.2, by two conductors 641.2, with a large section. Each of the sixteen internal, 52 and specific bipolar plates 54, of the fifteen cells 10, is connected by one of the sixteen conductors 551.16 to one of the sixteen inputs of a multiplexer 66. The two analog output pins of this multiplexer 66 are connected by a double conductor 68 to the input of an autopilot 70, comprising (not shown) a programmed microprocessor, a sequential interrogator and an A / D converter. The frequency of reading of the voltages between electrodes is of the order of the kilohertz. The four specific bipolar plates 541.4 can be connected to their immediate neighbor by three short-circuit relays 721.3. The driver 70 is adapted to emit selective control signals for these short-circuit relays 72 and the voltage converter 62. The links 741.3 and 761.2 are provided for this purpose.

Les figures 3a et 3b représentent les plaques bipolaires spécifiques 541.4 à haute conductance électrique des groupes de cellules du module 48. La figure 3a est une vue de face d'une plaque bipolaire spécifique circulaire 54, de quelques dizaines de décimètres carrés, comportant deux raccords débordants 801.2, diamétralement opposés. Ces raccords 80 sont adaptés à permettre de réaliser un court-circuit entre deux plaques bipolaires spécifiques voisines, au moyen d'un relais 72 (voir fig.2), tout en maintenant une distribution satisfaisante des courants électriques dans ces plaques. Ces plaques bipolaires spécifiques ont la forme des membranes PEM utilisées, et lorsque ces membranes sont rectangulaires, les raccords débordants sont diagonalement opposés. La figure 3b représente deux groupes 501.2 de cinq cellules 10, dotés de deux lignes de relais électriques 821.2, à commande automatique ou manuelle. Ces deux lignes de relais 821.2 sont constituées par des petites pièces intermédiaires, en forme de T (avec une barrette de 30 mm environ), à haute conductance électrique, transversalement fixées aux raccords débordants 801.2, par leur pied pourvu d'un connecteur approprié du commerce. De la sorte, les barrettes de ces T forment deux alignements rectilignes, perpendiculaires aux plaques bipolaires, régulièrement interrompus par des écarts à parois légèrement obliques, ayant une largeur moyenne de quelques millimètres, Lorsqu'un relais 72 effectue un court-circuit, un tel écart est occupé par une cheville 841_ 2 à bords obliques appropriés, à haute conductance électrique. Dans le cas d'un relais 72 en circuit ouvert, les chevilles 851.2 sont dégagées. Lorsque les relais 72 sont à commande manuelle, ces chevilles 84-85 sont dotées d'un moyen de manutention appropriée (non représenté). Lorsque ces relais 72 sont à commande automatique, à chacune de ces chevilles 84-85 sont associés (non représentés) un ressort de rappel et un moyen électromécanique banal, adapté à lui faisant subir une translation ou un basculement. La figure 4 est une représentation schématique d'un équipement électrolyseur 86, générateur d'hydrogène à fort débit et haute fiabilité, selon l'invention. Pour ne pas surcharger la figure, sont seuls représentés les éléments de l'équipement concernés par l'invention. Sont notamment absents de cette figure 4, les dispositifs usuels de contrôle visuel, de sécurité, de ventilation, de purge et de mise sous pression d'un électrolyseur générateur d'hydrogène. FIGS. 3a and 3b show the high electrical conductance specific bipolar plates 541.4 of the cell groups of the module 48. FIG. 3a is a front view of a specific circular bipolar plate 54, of a few tens of square decimetres, comprising two connectors. overflowing 801.2, diametrically opposed. These connectors 80 are adapted to allow a short circuit to be made between two adjacent specific bipolar plates, by means of a relay 72 (see FIG. 2), while maintaining a satisfactory distribution of the electric currents in these plates. These specific bipolar plates have the shape of the PEM membranes used, and when these membranes are rectangular, the flowing connections are diagonally opposite. FIG. 3b represents two groups 501.2 of five cells 10, equipped with two electric relay lines 821.2, with automatic or manual control. These two relay lines 821.2 are constituted by small intermediate pieces, T-shaped (with a bar of approximately 30 mm), with a high electrical conductance, transversely fixed to the overhanging connectors 801.2, by their feet provided with an appropriate connector of the trade. In this way, the bars of these T form two rectilinear alignments, perpendicular to the bipolar plates, regularly interrupted by gaps with slightly oblique walls, having an average width of a few millimeters, When a relay 72 performs a short circuit, such The gap is occupied by a dowel 841_ 2 with appropriate oblique edges, with high electrical conductance. In the case of a relay 72 in open circuit, the pins 851.2 are released. When the relays 72 are manually controlled, these pins 84-85 are provided with appropriate handling means (not shown). When these relays 72 are automatically controlled, each of these pins 84-85 are associated (not shown) a return spring and a common electromechanical means, adapted to make it undergo a translation or a tilting. FIG. 4 is a schematic representation of electrolyzer equipment 86, a hydrogen generator with high flow and high reliability, according to the invention. In order not to overload the figure, only the elements of the equipment concerned by the invention are represented. Notably in this figure 4 are the usual visual control, safety, ventilation, purge and pressurizing devices of a hydrogen generating electrolyser.

A titre d'exemple, l'équipement 86 comprend vingt (M) modules standards comprenant chacun soixante (N) cellules à membrane PEM, les modules 88 (Ml) et 90 (M20) étant seuls représentés. Chaque module 88-90 est relié au pilote automatique 70 par un conducteur 68. Un conducteur 92 relie au pilote 70 une sonde de température 94 immergée dans le conduit collecteur 36 (voir fig.1) des compartiments d'anode des cellules de chaque module. Ces vingt modules 88-90 sont répartis en deux groupes fonctionnels, un premier groupe de dix sept modules et un second groupe de trois modules. Selon la figure 4, dans l'unité de traitement de fluides 85, associée aux vingt modules 88-90 de l'équipement 86, un dispositif purificateur d'eau 96, alimenté par l'eau de ville, est raccordé à un réservoir d'eau pure 98 à sortie reliée, à travers une pompe de relevage 100, à fonctionnement automatique intermittent, et deux électrovannes 102, à commande automatique, aux entrées basses 104 des deux chambres 106 de séparation eau+02, respectivement associées aux modules 88-90. Chacune de ces chambres 106 possède une première sortie basse 108 reliée, à travers une sonde de conductivité 107, un capteur de débit de liquide 109, une pompe de circulation 110, un régulateur thermique 112, au conduit distributeur d'eau 32 (voir fig.1), alimentant tous les compartiments d'anode 22 des N cellules 10 des modules 88-90. Chacune des chambres 106 de séparation eau+02 est équipée d'un capteur 114 adapté à y évaluer le niveau d'eau (trop haut, normal, trop bas), relié au pilote 70. Les conduits 36-38 collecteurs de mélange eau+02 et eau+H2 (voir fig.1), produits par les modules 88-90 sont respectivement raccordés, par les deux tuyaux calorifugés 87-89, à l'entrée haute 116 de chacune des chambres 106 de séparation du mélange eau+02 et à l'entrée haute 118 de chacune des chambres 120 de séparation du mélange eau+H2. Chacune de ces chambres 120 possède une première sortie basse 122 reliée, à travers un capteur de débit 123, une pompe de circulation 124 et un tuyau calorifugé 84, au conduit distributeur d'eau 34 (voir fig.l) de tous les compartiments de cathode 24 des N cellules 10 des modules 88-90. Les chambres de séparation 120 ont chacune une seconde sortie basse 128, reliées à une seconde entrée basse 126 des chambres 106, à travers une électrovanne 130, à commande automatique, pour y assurer une certaine uniformité de niveaux d'eau. Pour ce faire, un capteur de niveau 132 (relié au pilote 70) est associé à chaque chambre de séparation 120. Les M paires de chambres de séparation 106-120 des mélanges eau+gaz ont chacune une sortie haute 133-134 et ces M paires de sorties sont respectivement reliées aux M entrées d'un collecteur général 136 de 02 et aux M entrées d'un collecteur général 138 de H2. Les sorties de ces collecteurs généraux débouchent sur les équipements d'exploitation de ces gaz. Aux collecteurs d'oxygène 136 et d'hydrogène 138 sont associés, d'une part, des réservoirs de stockage d'oxygène 137a et leurs électrovannes associées 137b et, d'autre part, des réservoirs d'hydrogène 139a et leurs électrovannes associées 139b. Chacun des M modules du système électrolyseur 88-90 est équipé d'un bloc d'alimentation électrique 60, à commande automatique, doté d'un variateur de tension 62 et d'un transducteur de courant 63 (voir fig.2). Selon la figure 5, le pilote automatique 70 comporte : - un programme (A) pour relever, numériser et identifier, par leurs coordonnées (n, m), les données afférentes aux M.N cellules de l'équipement ; - un programme (B) pour comparer ces données (tensions et températures) à des données de référence et, le cas échéant, diagnostiquer une déficience majeure ou mineure d'un module (m) ; - un programme (C) pour arrêter un module de rang (m) et pour augmenter le débit des 5 autres, en cas de déficience majeure de ce module ; - un programme (D) pour diminuer le débit de gaz d'un module de rang (m) et augmenter les débits des autres afin de maintenir constant le débit total, en cas de déficience mineure ; - un programme (E) pour suivre la mise en oeuvre de ces programmes (A, B, C, D), pour 10 comparer la densité de courant, commandé à un module, aux deux seuils, minimal et maximal, imposés à cette densité par le constructeur, et pour provoquer : (a) l'arrêt d'un module (m) au cas où le seuil bas est franchi ; (b) une diminution générale des débits de tous les modules, au cas où toutes les densités de courants sont très proches du seuil maximal autorisé, 15 (c) un raccordement au système utilisateur du réservoir de stockage d'hydrogène et un réglage de ses électrovannes associées, en même temps que cette diminution. Grâce à ces dispositions, l'exploitation d'un équipement électrolyseur industriel autonome, générateur d'hydrogène à très haut débit et très haute fiabilité, devient aisée. En effet, malgré la probabilité importante de défection de l'une ou l'autre des cellules 20 d'électrolyse d'un tel équipement, celui-ci a la possibilité de s'autogérer et de poursuivre son fonctionnement, sans modifier le débit de H2 programmé, fixé par l'opérateur. L'équipement électrolyseur 86, formé par les 20 modules à 60 cellules à membranes PEM, visés plus haut, étant en ordre de marche, l'opérateur entre ses instructions 25 relatives aux débits individuels de chacun des modules 88-90 de l'équipement, en fonction du débit total qui lui est demandé : 150 Nm3/h, par exemple. Ces premiers débits individuels seront des débits nominaux, correspondant à une densité de courant de 0,5 A/cm2, de 8,80 Nm3/h par exemple pour chacun des 17 modules du premier groupe principal et ils seront nuls pour les 3 modules du second groupe. Dès que ces différents débits sont produits, par réglages automatiques des variateurs de tension 62, les transducteurs de courants 63 fournissent des signaux, représentatifs des différents courants électriques et débits individuels d'hydrogène des modules. A partir de ces signaux, des représentations graphiques de ces débits individuels apparaissent sur l'écran du pilote 70. Ce qui permet à l'opérateur de suivre en continu le comportement de chacun d'eux. Lorsque le pilote automatique 70 détecte qu'un module du premier groupe est en état de déficience majeure, au sens défini plus haut, il délivre trois signaux : (a) un signal de commande d'arrêt de ce module, et (b) un signal de commande du débit individuel de l'un des trois modules du second groupe, qui lui fait produire soit le débit précédemment réalisé par le module mis à l'arrêt soit son débit nominal initial avec rééquilibrage approprié des débits des autres modules. Ce processus peut se répéter jusqu'à ce que les trois modules du second groupe initial aient remplacé trois modules déficients du premier groupe initial. Ensuite, dès qu'un nouveau module est déficient pour une raison majeure, ce module est mis en arrêt et rejoint le second groupe cependant que les autres modules actifs sont amenés à augmenter leurs débits individuels. Cela peut se répéter aussi longtemps que ce débit individuel demeure inférieur au débit maximal autorisé. By way of example, the equipment 86 comprises twenty (M) standard modules each comprising sixty (N) PEM membrane cells, the modules 88 (M1) and 90 (M20) being represented alone. Each module 88-90 is connected to the autopilot 70 by a conductor 68. A conductor 92 connects to the pilot 70 a temperature probe 94 immersed in the collector duct 36 (see fig.1) of the anode compartments of the cells of each module . These twenty 88-90 modules are divided into two functional groups, a first group of seventeen modules and a second group of three modules. According to FIG. 4, in the fluid treatment unit 85, associated with the twenty modules 88-90 of the equipment 86, a water purification device 96, fed by the town water, is connected to a reservoir of water. pure water 98 connected output, through a pump pump lift 100, intermittent automatic operation, and two solenoid valves 102, with automatic control, at the low inputs 104 of the two chambers 106 of separation water + 02, respectively associated with the modules 88- 90. Each of these chambers 106 has a first low output 108 connected, through a conductivity probe 107, a liquid flow sensor 109, a circulation pump 110, a thermal regulator 112, to the water dispensing conduit 32 (see FIG. .1), feeding all the anode compartments 22 of the N cells 10 of the 88-90 modules. Each of the water separation chambers 106 + 02 is equipped with a sensor 114 adapted to evaluate the water level (too high, normal, too low), connected to the pilot 70. The conduits 36-38 water mixing manifolds + 02 and water + H2 (see fig.1) produced by the modules 88-90 are respectively connected by the two insulated pipes 87-89 to the upper inlet 116 of each of the chambers 106 for separating the water mixture + 02 and at the upper entrance 118 of each of the chambers 120 for separating the water + H2 mixture. Each of these chambers 120 has a first low outlet 122 connected, through a flow sensor 123, a circulation pump 124 and a heat-insulated pipe 84, to the water dispensing duct 34 (see FIG. 1) of all the compartments of FIG. cathode 24 of N cells 10 88-90 modules. The separation chambers 120 each have a second low output 128, connected to a second low input 126 of the chambers 106, through a solenoid valve 130, with automatic control, to ensure a certain uniformity of water levels. To do this, a level sensor 132 (connected to the driver 70) is associated with each separation chamber 120. The M pairs of separation chambers 106-120 of the water + gas mixtures each have a high output 133-134 and these M pairs of outputs are respectively connected to the M inputs of a general collector 136 of 02 and the M inputs of a general collector 138 of H2. The outputs of these general collectors lead to the equipment for operating these gases. The oxygen collectors 136 and the hydrogen collector 138 are associated on the one hand with oxygen storage tanks 137a and their associated solenoid valves 137b and on the other hand with hydrogen reservoirs 139a and their associated solenoid valves 139b. . Each of the M modules of the electrolyser system 88-90 is equipped with a power supply unit 60, with automatic control, equipped with a voltage variator 62 and a current transducer 63 (see FIG. According to FIG. 5, the autopilot 70 comprises: a program (A) for surveying, digitizing and identifying, by their coordinates (n, m), the data relating to the M.N cells of the equipment; a program (B) for comparing these data (voltages and temperatures) with reference data and, if necessary, diagnosing a major or minor deficiency of a module (m); a program (C) for stopping a rank module (m) and for increasing the flow rate of the other 5, in case of major deficiency of this module; - a program (D) to reduce the gas flow of a rank module (m) and increase the flow rates of others to maintain constant the total flow, in case of minor deficiency; a program (E) for monitoring the implementation of these programs (A, B, C, D), in order to compare the current density, controlled at one module, at the two thresholds, minimum and maximum, imposed on this density by the manufacturer, and to cause: (a) the shutdown of a module (m) in case the low threshold is crossed; (b) a general decrease of the flow rates of all the modules, in case all the current densities are very close to the maximum permitted threshold, (c) a connection to the user system of the hydrogen storage tank and a setting of its associated solenoid valves, at the same time as this decrease. Thanks to these provisions, the exploitation of an autonomous industrial electrolysis equipment, hydrogen generator with very high flow and very high reliability, becomes easy. In fact, despite the significant probability of defection of one or the other of the electrolytic cells of such equipment, it has the possibility of self-management and to continue its operation, without modifying the flow rate. H2 programmed, fixed by the operator. Since the electrolyser equipment 86, formed by the aforementioned PEM membrane cell modules 60, is in working order, the operator enters his instructions for the individual flow rates of each of the equipment modules 88-90. , depending on the total flow demanded: 150 Nm3 / h, for example. These first individual flows will be nominal flows, corresponding to a current density of 0.5 A / cm 2, of 8.80 Nm 3 / h for example for each of the 17 modules of the first main group and they will be zero for the 3 modules of the second group. As soon as these different flows are produced, by automatic adjustments of the voltage regulators 62, the current transducers 63 provide signals, representative of the different electrical currents and individual hydrogen flow rates of the modules. From these signals, graphical representations of these individual rates appear on the pilot screen 70. This allows the operator to continuously monitor the behavior of each of them. When the autopilot 70 detects that a module of the first group is in a state of major deficiency, in the sense defined above, it delivers three signals: (a) a stop control signal of this module, and (b) a a control signal of the individual flow rate of one of the three modules of the second group, which causes it to produce either the flow rate previously achieved by the stationary module or its initial nominal flow rate with appropriate rebalancing of the flow rates of the other modules. This process can be repeated until the three modules of the second initial group have replaced three deficient modules of the first initial group. Then, as soon as a new module is deficient for a major reason, this module is stopped and joins the second group while the other active modules are required to increase their individual rates. This can be repeated as long as this individual flow rate remains below the maximum permitted flow rate.

Lorsque le pilote automatique 70 détecte qu'un module particulier du premier groupe présente une déficience mineure, telle que définie plus haut, il produit les signaux suivants : (a) un signal de commande de diminution de 20% par exemple du débit individuel de ce module, qui réduit ce débit initial à 7 Nm3/h, et (b) un signal de commande d'augmentation des débits individuels des 16 autres modules du premier groupe, qui passent à 9 Nm3/h pour maintenir le débit total de l'équipement à 150 Nm3/h. Ce processus se répète en abaissant, de préférence par paliers normalisés de densité de courant (par exemple de 0,1 A/cm2), les débits individuels des premiers modules déficients et en augmentant les débits individuels des autres modules. Cela continue (avec arrêt des modules à déficience majeure ou à débit individuel prévu inférieur au seuil minimal et le remplacement de chacun d'eux par l'un des trois modules du second groupe initial avec un rééquilibrage des débits respectifs des modules du premier groupe ainsi reconstitué) jusqu'à ce que le débit individuel demandé à chacun des derniers modules de ce premier groupe atteint le débit individuel maximal autorisé (5 modules à 30 Nm3/h, correspondant à une densité maximale de courant de 2 A/cm2, par exemple). When the autopilot 70 detects that a particular module of the first group has a minor deficiency, as defined above, it produces the following signals: (a) a decrease control signal of 20% for example of the individual rate of this module, which reduces this initial flow rate to 7 Nm3 / h, and (b) a control signal for increasing the individual flow rates of the other 16 modules of the first group, which increase to 9 Nm3 / h to maintain the total flow rate of the equipment at 150 Nm3 / h. This process is repeated by lowering, preferably in standard steps of current density (for example 0.1 A / cm 2), the individual flow rates of the first deficient modules and increasing the individual flow rates of the other modules. This continues (with the shutdown of the modules with major deficiency or individual expected rate lower than the minimum threshold and the replacement of each one of them by one of the three modules of the second initial group with a rebalancing of the respective flows of the modules of the first group as well as reconstituted) until the individual flow rate requested at each of the last modules of this first group reaches the maximum allowed individual flow (5 modules at 30 Nm3 / h, corresponding to a maximum current density of 2 A / cm 2, for example ).

En prévision d'une telle situation de saturation de l'équipement, l'opérateur peut prévoir une position de repli consistant à diminuer le débit total demandé et à solliciter le réservoir de stockage d'hydrogène pour pallier cette diminution. Dans ce cas, l'ensemble des étapes du processus décrit ci-dessus se répète à l'identique, mais avec un objectif de production totale nettement diminué pour l'équipement proprement dit, par exemple, jusqu'à 120 Nm3/h, et donc 24 Nm3/h de débit maximal autorisé pour chacun des cinq modules restant en jeu. La représentation graphique de ces débits individuels permet à l'opérateur de suivre en temps réel l'évolution du comportement de l'équipement et donc de prendre toute décision appropriée quant à la suite à donner à tout cas particulier. L'ensemble de ces modifications successives de débits individuels des modules a pour seul objectif, le maintien automatique du débit total d'hydrogène demandé à l'équipement. Des variantes de ce processus en plusieurs temps sont bien entendu possibles dès lors que cet objectif est assuré. En réponse à une instruction de l'opérateur augmentant, par exemple de 10%, le débit total d'hydrogène demandé à l'équipement électrolyseur 86, des signaux de commande numérique sont adressés aux M blocs d'alimentation électrique 60 des modules 88-90 de l'équipement ainsi qu'à ses 2M pompes de circulation 110-124 : tous ces composants augmentent leur production de 10%. Le débit d'hydrogène de chaque module est suivi par l'affichage de l'intensité de son courant d'alimentation, mesurée par le transducteur de courant 63. Dans ces conditions, les volumes de mélanges eau+gaz produits par toutes les cellules de l'équipement augmentent également et l'uniformité des niveaux normaux qui existait jusqu'alors dans toutes les chambres de séparation 106-120 des M modules peut être détruite. Si le niveau dans les chambres de séparation des mélanges eau+H2 est trop haut, les électrovannes 130 sont ouvertes jusqu'à ce que l'uniformité antérieure soit rétablie. Au cas où la température du mélange eau+02, mesurée par le thermocouple 94 d'un module particulier, dépasserait un seuil imposé en réponse à cette augmentation de débit de H2, le régulateur thermique 112 de ce module corrigerait ce dépassement en abaissant la température de l'eau injectée dans le conduit 32 distributeur d'eau de ce module. Le pilote automatique 70 assure le bon fonctionnement de l'unité de traitement des fluides 85. A cet effet, en réponse aux détecteurs de niveau 114-132, les électrovannes 102 et 130 sont commandées pour les niveaux moyens de l'eau dans les chambres 106-120 de séparation des mélanges eau+gaz soient situés dans une plage autorisée. Les sondes de conductivité 107 de l'eau fournie par les chambres de séparation 106 aux modules 88-90 produisent des signaux analysés par le pilote 70. Ce pilote peut utiliser ces signaux de conductivité de l'eau pour corriger les tensions mesurées entre les électrodes des cellules, avant de les comparer à des valeurs de référence. Plus généralement, il les utilise pour mettre en arrêt le module concerné au cas où la conductivité mesurée est supérieure à un seuil déterminé. Les signaux fournis par les capteurs de débit de liquide 109-123 sont analysés de même et au cas où le débit mesuré est inférieur à un seuil variable, fixé en fonction du débit d'hydrogène demandé au module concerné, le module est arrêté par le pilote. Les régulateurs de température 112 de l'eau renvoyée aux compartiments d'anode des cellules sont régis par le pilote 70. Il en est de même pour les pompes 110-124, affectées aux courants d'eau entrant dans les deux compartiments des cellules. L'invention n'est pas limitée à l'équipement 86 décrit à la figure 4. In anticipation of such a situation of saturation of the equipment, the operator can provide a fallback position of reducing the total flow required and solicit the hydrogen storage tank to mitigate this decrease. In this case, all the steps of the process described above are repeated identically, but with a total production objective markedly reduced for the equipment itself, for example, up to 120 Nm3 / h, and 24 Nm3 / h of maximum permissible flow for each of the five modules remaining in play. The graphical representation of these individual flows allows the operator to follow in real time the evolution of the behavior of the equipment and thus to make any decision appropriate for the follow-up to be given to any particular case. The set of these successive modifications of individual flow rates of the modules has for sole objective, the automatic maintenance of the total flow of hydrogen required to the equipment. Variations of this process in several stages are of course possible as long as this objective is ensured. In response to an instruction from the operator increasing, for example by 10%, the total hydrogen flow demanded from the electrolyser equipment 86, digital control signals are sent to the M power supply blocks 60 of the modules 88. 90 of the equipment as well as its 2M circulation pumps 110-124: all these components increase their production by 10%. The hydrogen flow rate of each module is followed by the display of the intensity of its feed current, measured by the current transducer 63. Under these conditions, the volumes of water + gas mixtures produced by all the cells of the the equipment also increases and the uniformity of the normal levels that previously existed in all the separation chambers 106-120 of the M modules can be destroyed. If the level in the separation chambers of the water + H2 mixtures is too high, the solenoid valves 130 are opened until the previous uniformity is restored. In the case where the temperature of the + 02 water mixture, measured by the thermocouple 94 of a particular module, exceeds a threshold imposed in response to this increase in flow rate of H2, the thermal controller 112 of this module would correct this excess by lowering the temperature water injected into the conduit 32 water dispenser of this module. The autopilot 70 ensures the proper functioning of the fluid treatment unit 85. For this purpose, in response to the level sensors 114-132, the solenoid valves 102 and 130 are controlled for the average levels of the water in the chambers. 106-120 separation of water + gas mixtures are within an allowed range. The conductivity probes 107 of the water supplied by the separation chambers 106 to the modules 88-90 produce signals analyzed by the pilot 70. This pilot can use these water conductivity signals to correct the voltages measured between the electrodes. cells, before comparing them to reference values. More generally, it uses them to stop the module concerned in case the measured conductivity is greater than a determined threshold. The signals supplied by the liquid flow sensors 109-123 are likewise analyzed and in the case where the measured flow rate is lower than a variable threshold, set according to the hydrogen flow rate requested from the module concerned, the module is stopped by the pilot. The temperature regulators 112 of the water returned to the anode compartments of the cells are governed by the pilot 70. The same is true for the pumps 110-124, assigned to the streams of water entering the two compartments of the cells. The invention is not limited to the equipment 86 described in FIG.

Les modules 88-90 de l'équipement électrolyseur perfectionné 86 sont de type standard mais ils auraient pu être conformes au module 48 selon la figure 2 et comporter P groupes de cellules, le pilote automatique 70 étant alors adapté à traiter (comme indiqué plus haut) les différents signaux disponibles et à produire les signaux de commande appropriés permettant de court-circuiter manuellement ou automatiquement le groupe déficient. Cette possibilité est particulièrement intéressante pour un équipement électrolyseur, générateur d'hydrogène à haute fiabilité mais à débit d'hydrogène limité, comprenant par exemple un, deux ou trois modules. Par ailleurs, on notera que l'architecture de l'unité 85 de traitement des fluides de l'équipement électrolyseur d'eau 86 décrit à la figure 4, dans laquelle les chambres de séparation des mélanges eau+gaz sont propres à chacun des modules, n'est pas la seule architecture possible. On peut en effet avoir deux chambres collectives de séparation des mélanges eau+gaz, directement ou indirectement alimentées par les M paires de conduits collecteurs des deux mélanges produits par les modules, avec leur deux sorties basses directement ou indirectement raccordées, à travers 2M pompes de circulation, aux M paires de conduits distributeurs d'eau de ces modules. Dans les cas où ces raccordements sont indirects, un ou deux réservoirs intermédiaires seront utilisés, (1) pour collecter les mélanges eau+gaz d'un même type, produits par les différents modules, avant d'adresser le tout à la chambre collective de séparation et/ou (2) pour collecter les eaux résiduelles de ces deux chambres avant de les adresser aux conduits distributeurs des M modules. En pratique, l'usage de tels réservoirs intermédiaires entraîne divers inconvénients, notamment une augmentation importante des longueurs des tuyaux, et l'une des deux autres solutions lui sera donc généralement préférée. La description de l'invention a été faite en référence à des cellules d'électrolyse équipées de membranes acides PEM. Dans les systèmes générateurs d'hydrogène, équipés de cellules à électrolyte liquide, alcalin ou acide, les adaptations technologiques de l'invention à ce type particulier de cellules sont à la portée de tout spécialiste de ces systèmes et ne seront donc pas décrites ici. Il apparaît de ce qui précède que l'invention concerne une installation de production d'hydrogène comprenant : - M modules de production d'hydrogène (48-88-90) comprenant chacun au moins une cellule d'électrolyse (10), - une pluralité d'alimentations électriques (60), chacune reliée à un module (48-88-90) qu'elle commande en courant pour la production d'hydrogène par électrolyse d'eau, ladite commande en courant étant calibrée pour un courant nominal qui correspond à un débit nominal d'hydrogène souhaité, caractérisée en ce que certaines au moins des alimentations électriques sont dimensionnées pour pouvoir fournir une commande de courant au moins égale à (100(1+1/(M-1)))% du courant nominal. Cette installation peut présenter les caractéristiques additionnelles suivantes : a. une unité de traitement (85) pour traiter les fluides issus de l'électrolyse, - une pluralité de capteurs (55-94) agencés pour émettre des données de disponibilité indiquant un état de fonctionnement d'au moins élément dans le groupe comprenant certaines au moins des cellules (10), certains au moins des modules (48-88-90) et l'unité de traitement, et - un pilote (70) agencé pour recevoir lesdites données indicatives d'un état de fonctionnement, et pour en tirer sélectivement des consignes de commande en courant pour lesdites alimentations électriques, dont certaines peuvent être supérieures audit courant nominal. b. le pilote est agencé pour recevoir des données de consignes de débit d'hydrogène, et pour calculer une consigne de commande de courant correspondante pour les M modules. c. Installation selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle certains au moins des modules comprennent plusieurs cellules associées plusieurs groupes, ces modules comprenant des relais de court-circuit pour chaque groupe de cellule qu'ils contiennent, et dans laquelle, en réponse à des données de disponibilité indiquant une défaillance et désignant un ou plusieurs groupe de cellules d'un de ces modules, ledit pilote (70) émet un signal d'activation du ou des relais de court-circuit associés à ces groupes de cellules, et calcule une consigne pour les modules concernés prévue pour compenser la désactivation de leurs groupes de cellules court-circuités. d. chaque groupe de cellule comprend : - des plaques bipolaires spécifiques (54) qui sont des disques ou des rectangles à haute conductance électrique, dotés de deux raccords débordants (80), diamétralement ou diagonalement opposés, - un pied d'une pièce intermédiaire (82), en forme de T, à haute conductance électrique, attaché à chacun de ces deux raccords débordants (80), les barrettes de ces T étant alignées et un écart étant aménagé entre les extrémités des barrettes de deux pièces intermédiaires voisines, et - deux chevilles (84), à haute conductance électrique, adaptées à être insérées dans ces écarts, automatiquement ou manuellement, pour constituer le relais de court-circuit (72). e. en réponse à des données de disponibilité indiquant une défaillance et désignant un ou plusieurs modules, ledit pilote (70) calcule une consigne inférieure au courant nominal pour les modules désignés et une consigne pour certains au moins des autres modules qui compense la diminution de la consigne des modules désignés. f. ledit calcul de consigne pour certains au moins des autres modules comprend une augmentation sensiblement égale de la consigne de commande pour tous ces autres modules. g- le calcul d'une consigne de commande de courant inférieure à 67% du courant nominal génère des données de disponibilité indiquant une panne pour le module concerné. h. en réponse à des données de disponibilité indiquant une panne et désignant un ou plusieurs modules, ledit pilote (70) émet un signal d'extinction de ce ou ces modules, et calcule une consigne pour les autres modules prévue pour maintenir le débit d'hydrogène produit par l'installation. i. le calcul d'une consigne de commande de courant supérieure à 200% du courant nominal génère des données de disponibilité indiquant une panne pour l'installation. j. le pilote est agencé, en réponse à des données de disponibilité indiquant une panne de l'installation, pour réduire ladite consigne de débit d'hydrogène et pour calculer une consigne de commande de courant correspondante pour chacun des M modules. k. elle peut comprendre en outre un réservoir de stockage d'hydrogène (139a) et/ou un réservoir de stockage d'oxygène (137a), et des électrovannes (137a, 139b), à débits individuels programmables, installées entre ce ou ces réservoirs (137a, 139a) et des sorties respectives d'hydrogène et d'oxygène de l'installation, dans laquelle le pilote est agencé pour commander les électrovannes (137b, 139b) tirer un débit d'hydrogène et/ou d'oxygène du ou des réservoirs (137a, 139a) pour pallier la diminution de ladite consigne de débit d'hydrogène. 1. elle peut comprendre en outre L modules de réserve, et dans laquelle, en réponse à des données de disponibilité indiquant une panne et désignant un ou plusieurs modules, le pilote est agencé pour activer un ou plusieurs modules de réserve, et pour calculer une consigne de commande de courant pour les modules fonctionnels prévue pour maintenir le débit d'hydrogène produit par l'installation. m. les capteurs sont agencés pour mesurer au moins un des éléments parmi le groupe comprenant la tension électrique entre les électrodes de certaines au moins des cellules (10) de l'installation, la température de l'un des mélanges liquide+gaz produit par certains au moins des modules,. n. le pilote détermine que des données de disponibilité indiquent une défaillance lorsque la tension entre les électrodes d'une cellule désignée par ces données est supérieure à un seuil donné, ou lorsque la température d'un mélange liquide+gaz d'un module désigné par ces données est supérieure à un seuil donné.15 The modules 88-90 of the improved electrolyser equipment 86 are of the standard type but they could have complied with the module 48 according to FIG. 2 and comprise P groups of cells, the autopilot 70 then being adapted to process (as indicated above). ) the different signals available and to produce the appropriate control signals to manually or automatically short-circuit the deficient group. This possibility is particularly advantageous for electrolyser equipment, hydrogen generator with high reliability but limited hydrogen flow, comprising for example one, two or three modules. Furthermore, it will be noted that the architecture of the fluid treatment unit 85 of the water electrolysis equipment 86 described in FIG. 4, in which the separation chambers of the water + gas mixtures are specific to each of the modules. , is not the only architecture possible. It is possible to have two collective chambers for separating the water + gas mixtures, directly or indirectly fed by the M pairs of collector ducts of the two mixtures produced by the modules, with their two low outlets directly or indirectly connected, through 2M pumps. circulation, to the M pairs of water distribution conduits of these modules. In cases where these connections are indirect, one or two intermediate tanks will be used, (1) to collect water + gas mixtures of the same type, produced by the different modules, before sending the whole to the collective chamber of separating and / or (2) for collecting the residual water from these two chambers before sending them to the distributor ducts of the M modules. In practice, the use of such intermediate tanks entails various disadvantages, including a significant increase in the lengths of the pipes, and one of the other two solutions will therefore be generally preferred. The description of the invention was made with reference to electrolysis cells equipped with PEM acid membranes. In hydrogen generating systems, equipped with cells with liquid, alkaline or acid electrolyte, the technological adaptations of the invention to this particular type of cell are within the reach of any specialist in these systems and will therefore not be described here. It appears from the above that the invention relates to a plant for producing hydrogen comprising: - M hydrogen production modules (48-88-90) each comprising at least one electrolysis cell (10), - a a plurality of power supplies (60), each connected to a current controlled module (48-88-90) for the production of hydrogen by electrolysis of water, said current control being calibrated for a nominal current which corresponds to a desired nominal flow rate of hydrogen, characterized in that at least some of the power supplies are dimensioned to be able to provide current control at least equal to (100 (1 + 1 / (M-1))% of the current nominal. This installation may have the following additional features: a. a processing unit (85) for treating fluids from the electrolysis; - a plurality of sensors (55-94) arranged to transmit availability data indicating an operating state of at least one element in the group including some at the least cells (10), at least some of the modules (48-88-90) and the processing unit, and - a driver (70) arranged to receive said data indicative of a state of operation, and to derive therefrom selectively current control commands for said power supplies, some of which may be greater than said rated current. b. the pilot is arranged to receive data of hydrogen flow rate instructions, and to calculate a corresponding current control setpoint for the M modules. c. Installation according to claim 2 or 3, wherein at least some of the modules comprise several cells associated with several groups, these modules comprising short-circuit relays for each cell group they contain, and in which, in response to data indicating a fault and designating one or more groups of cells of one of these modules, said driver (70) emits an activation signal of the short-circuit relay (s) associated with these groups of cells, and calculates a setpoint for the relevant modules provided to compensate for the deactivation of their groups of short-circuited cells. d. each cell group comprises: - specific bipolar plates (54) which are discs or rectangles with high electrical conductance, having two protruding connectors (80), diametrically or diagonally opposite, - a foot of an intermediate piece (82) ), T-shaped, with high electrical conductance, attached to each of these two projecting connectors (80), the bars of these T being aligned and a gap being arranged between the ends of the bars of two adjacent intermediate parts, and - two dowels (84), with high electrical conductance, adapted to be inserted into these gaps, automatically or manually, to constitute the short-circuit relay (72). e. in response to availability data indicating a fault and designating one or more modules, said driver (70) calculates a lower setpoint than the rated current for the designated modules and a setpoint for at least some of the other modules which compensates for the decrease in the setpoint designated modules. f. said setpoint calculation for at least some of the other modules comprises a substantially equal increase in the control setpoint for all these other modules. g- calculating a current control setpoint lower than 67% of the nominal current generates availability data indicating a fault for the module concerned. h. in response to availability data indicating a failure and denoting one or more modules, said driver (70) emits an extinction signal of this or these modules, and calculates a setpoint for the other modules designed to maintain the flow of hydrogen produced by the installation. i. the calculation of a current control setpoint greater than 200% of the nominal current generates availability data indicating a fault for the installation. j. the pilot is arranged, in response to availability data indicating a failure of the installation, to reduce said hydrogen flow set point and to calculate a corresponding current control setpoint for each of the M modules. k. it can furthermore comprise a hydrogen storage tank (139a) and / or an oxygen storage tank (137a), and solenoid valves (137a, 139b), with individual programmable flows, installed between this or these tanks ( 137a, 139a) and respective outputs of hydrogen and oxygen from the installation, in which the pilot is arranged to control the solenoid valves (137b, 139b) to draw a flow of hydrogen and / or oxygen from the reservoirs (137a, 139a) for mitigating the decrease of said hydrogen flow set point. 1. It can further comprise L spare modules, and wherein, in response to availability data indicating a fault and designating one or more modules, the driver is arranged to activate one or more spare modules, and to calculate a current control setpoint for the functional modules intended to maintain the flow of hydrogen produced by the installation. m. the sensors are arranged to measure at least one of the group comprising the electrical voltage between the electrodes of at least some of the cells (10) of the installation, the temperature of one of the liquid + gas mixtures produced by some at less modules ,. not. the pilot determines that availability data indicates a failure when the voltage between the electrodes of a cell designated by these data is greater than a given threshold, or when the temperature of a liquid + gas mixture of a module designated by these data is greater than a given threshold.15

Claims (15)

REVENDICATIONS1. Installation de production d'hydrogène comprenant : - M modules de production d'hydrogène (48-88-90) comprenant chacun au moins une cellule d'électrolyse (10), - une pluralité d'alimentations électriques (60), chacune reliée à un module (48-88-90) qu'elle commande en courant pour la production d'hydrogène par électrolyse d'eau, ladite commande en courant étant calibrée pour un courant nominal qui correspond à un débit nominal d'hydrogène souhaité, caractérisée en ce que certaines au moins des alimentations électriques sont dimensionnées pour pouvoir fournir une commande de courant au moins égale à (100(1+1/(M-1)))% du courant nominal. REVENDICATIONS1. Hydrogen production plant comprising: - M hydrogen production modules (48-88-90) each comprising at least one electrolysis cell (10), - a plurality of electrical power supplies (60), each connected to a module (48-88-90) which it controls in current for the production of hydrogen by electrolysis of water, said current control being calibrated for a nominal current which corresponds to a desired nominal flow rate of hydrogen, characterized in at least some of the power supplies are dimensioned to provide current control at least equal to (100 (1 + 1 / (M-1))% of the rated current. 2. Installation selon la revendication 1, comprenant en outre : - une unité de traitement (85) pour traiter les fluides issus de l'électrolyse, - une pluralité de capteurs (55-94) agencés pour émettre des données de disponibilité indiquant un état de fonctionnement d'au moins élément dans le groupe comprenant certaines au moins des cellules (10), certains au moins des modules (48-88-90) et l'unité de traitement, et - un pilote (70) agencé pour recevoir lesdites données indicatives d'un état de fonctionnement, et pour en tirer sélectivement des consignes de commande en courant pour lesdites alimentations électriques, dont certaines peuvent être supérieures audit courant nominal. 2. Installation according to claim 1, further comprising: - a processing unit (85) for treating the fluids resulting from the electrolysis, - a plurality of sensors (55-94) arranged to transmit availability data indicating a state operating at least one element in the group comprising at least some cells (10), at least some of the modules (48-88-90) and the processing unit, and - a driver (70) arranged to receive said data indicative of a state of operation, and for selectively deriving current control commands for said power supplies, some of which may be greater than said rated current. 3. Installation selon la revendication 2, dans laquelle le pilote est agencé pour recevoir des données de consignes de débit d'hydrogène, et pour calculer une consigne de commande de courant correspondante pour les M modules. 3. Installation according to claim 2, wherein the driver is arranged to receive data of hydrogen flow rate instructions, and to calculate a corresponding current control setpoint for the M modules. 4. Installation selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle certains au moins des modules comprennent plusieurs cellules associées plusieurs groupes, ces modules comprenant des relais de court-circuit pour chaque groupe de cellulequ'ils contiennent, et dans laquelle, en réponse à des données de disponibilité indiquant une défaillance et désignant un ou plusieurs groupe de cellules d'un de ces modules, ledit pilote (70) émet un signal d'activation du ou des relais de court-circuit associés à ces groupes de cellules, et calcule une consigne pour les modules concernés prévue pour compenser la désactivation de leurs groupes de cellules court-circuités. 4. Installation according to claim 2 or 3, wherein at least some of the modules comprise several cells associated with several groups, these modules comprising short-circuit relays for each group of cells they contain, and in which, in response to data indicating a failure and designating one or more groups of cells of one of these modules, said driver (70) transmits an activation signal of the short-circuit relay (s) associated with these groups of cells, and calculates a setpoint for the relevant modules provided to compensate for the deactivation of their groups of short-circuited cells. 5. Installation selon la revendication 4, dans laquelle chaque groupe de cellule comprend : - des plaques bipolaires spécifiques (54) qui sont des disques ou des rectangles à haute conductance électrique, dotés de deux raccords débordants (80), diamétralement ou diagonalement opposés, - un pied d'une pièce intermédiaire (82), en forme de T, à haute conductance électrique, attaché à chacun de ces deux raccords débordants (80), les barrettes de ces T étant alignées et un écart étant aménagé entre les extrémités des barrettes de deux pièces intermédiaires voisines, et - deux chevilles (84), à haute conductance électrique, adaptées à être insérées dans ces écarts, automatiquement ou manuellement, pour constituer le relais de court-circuit (72). 5. Installation according to claim 4, wherein each cell group comprises: specific bipolar plates (54) which are discs or rectangles with high electrical conductance, provided with two protruding connectors (80), diametrically or diagonally opposite, - a foot of an intermediate piece (82), T-shaped, with high electrical conductance, attached to each of these two projecting connectors (80), the bars of these T being aligned and a gap being arranged between the ends of the strips of two adjacent intermediate parts, and - two pins (84), with high electrical conductance, adapted to be inserted into these gaps, automatically or manually, to form the short-circuit relay (72). 6. Installation selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle, en réponse à des données de disponibilité indiquant une défaillance et désignant un ou plusieurs modules, ledit pilote (70) calcule une consigne inférieure au courant nominal pour les modules désignés et une consigne pour certains au moins des autres modules qui compense la diminution de la consigne des modules désignés. The plant of claim 2 or 3, wherein, in response to availability data indicating a failure and designating one or more modules, said driver calculates an instruction lower than the rated current for the designated modules and a setpoint for at least some of the other modules that compensates for the decrease in the setpoint of the designated modules. 7. Installation selon l'une des revendications 6, dans laquelle ledit calcul de consigne pour certains au moins des autres modules comprend une augmentation sensiblement égale de la consigne de commande pour tous ces autres modules. 7. Installation according to one of claims 6, wherein said setpoint calculation for at least some of the other modules comprises a substantially equal increase in the control setpoint for all these other modules. 8. Installation selon l'une des revendications 2 à 7, dans laquelle le calcul d'une consigne de commande de courant inférieure à 67% du courant nominal génère des données de disponibilité indiquant une panne pour le module concerné. 8. Installation according to one of claims 2 to 7, wherein the calculation of a current control setpoint less than 67% of the nominal current generates availability data indicating a fault for the module concerned. 9. Installation selon l'une des revendications 2 à 8, dans laquelle, en réponse à des données de disponibilité indiquant une panne et désignant un ou plusieurs modules, ledit pilote (70) émet un signal d'extinction de ce ou ces modules, et calcule une consigne pour les autres modules prévue pour maintenir le débit d'hydrogène produit par l'installation. 9. Installation according to one of claims 2 to 8, wherein, in response to availability data indicating a failure and designating one or more modules, said driver (70) emits an extinction signal of this or these modules, and calculates a set point for the other modules designed to maintain the flow of hydrogen produced by the installation. 10. Installation selon l'une des revendications 2 à 9, dans laquelle le calcul d'une consigne de commande de courant supérieure à 200% du courant nominal génère des données de disponibilité indiquant une panne pour l'installation. 10. Installation according to one of claims 2 to 9, wherein the calculation of a current control setpoint greater than 200% of the nominal current generates availability data indicating a failure for the installation. 11. Installation selon la revendication 10, dans laquelle le pilote est agencé, en réponse à des données de disponibilité indiquant une panne de l'installation, pour réduire ladite consigne de débit d'hydrogène et pour calculer une consigne de commande de courant correspondante pour chacun des M modules. 11. Installation according to claim 10, wherein the pilot is arranged, in response to availability data indicating a failure of the installation, to reduce said hydrogen flow set point and to calculate a corresponding current control setpoint for each of the M modules. 12. Installation selon la revendication 11, comprenant en outre un réservoir de stockage d'hydrogène (139a) et/ou un réservoir de stockage d'oxygène (137a), et des électrovannes (137a, 139b), à débits individuels programmables, installées entre ce ou ces réservoirs (137a, 139a) et des sorties respectives d'hydrogène et d'oxygène de l'installation, dans laquelle le pilote est agencé pour commander les électrovannes (137b, 139b) tirer un débit d'hydrogène et/ou d'oxygène du ou des réservoirs (137a, 139a) pour pallier la diminution de ladite consigne de débit d'hydrogène. 12. Installation according to claim 11, further comprising a hydrogen storage tank (139a) and / or an oxygen storage tank (137a), and solenoid valves (137a, 139b) with programmable individual flow rates installed. between this or these reservoirs (137a, 139a) and respective outputs of hydrogen and oxygen of the installation, in which the pilot is arranged to control the solenoid valves (137b, 139b) to draw a flow of hydrogen and / or oxygen reservoir (s) (137a, 139a) to mitigate the decrease of said set point of hydrogen flow. 13. Installation selon l'une des revendications 2 à 12, comprenant en outre L modules de réserve, et dans laquelle, en réponse à des données de disponibilité indiquant une panne et désignant un ou plusieurs modules, le pilote est agencé pour activer un ou plusieurs modules de réserve, et pour calculer une consigne de commande de courant pour les modules fonctionnels prévue pour maintenir le débit d'hydrogène produit par l'installation. 13. Installation according to one of claims 2 to 12, further comprising L reserve modules, and wherein, in response to availability data indicating a failure and designating one or more modules, the driver is arranged to activate one or several reserve modules, and for calculating a current control setpoint for the functional modules intended to maintain the flow of hydrogen produced by the installation. 14. Installation selon l'une des revendications 2 à 13, dans laquelle les capteurs sont agencés pour mesurer au moins un des éléments parmi le groupe comprenant la tension électrique entre les électrodes de certaines au moins des cellules (10) de l'installation, la température de l'un des mélanges liquide+gaz produit par certains au moins des modules,. 14. Installation according to one of claims 2 to 13, wherein the sensors are arranged to measure at least one of the group comprising the voltage between the electrodes of at least some of the cells (10) of the installation, the temperature of one of the liquid + gas mixtures produced by at least some of the modules ,. 15. Installation selon l'une des revendications 2 à 14, dans laquelle le pilote détermine que des données de disponibilité indiquent une défaillance lorsque la tension entre les électrodes d'une cellule désignée par ces données est supérieure à un seuil donné, ou lorsque la température d'un mélange liquide+gaz d'un module désigné par ces données est supérieure à un seuil donné. 15. Installation according to one of claims 2 to 14, wherein the driver determines that availability data indicate a failure when the voltage between the electrodes of a cell designated by these data is greater than a given threshold, or when the The temperature of a liquid + gas mixture of a module designated by these data is greater than a given threshold.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013155577A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-24 Hod Pesquisa Desenvolvimento E Participações S.A. Reactor for molecular dissociation using the electrolysis process, for producing hydrogen
CZ305516B6 (en) * 2012-12-19 2015-11-11 Gascontrol, Spol. S R.O. Modular hydrogen generator
FR3027034A1 (en) * 2014-10-13 2016-04-15 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR CONTROLLING AN ELECTROLYSIS SYSTEM TAKING INTO ACCOUNT THE TEMPERATURE OF THE ELECTROLYSES MODULES OF THE ELECTROLYSIS SYSTEM
CN109695045A (en) * 2019-02-12 2019-04-30 贵州创新轻金属工艺装备工程技术研究中心有限公司 A kind of aluminum electrolysis intelligence crust breaking control device and its control method
GB2604896A (en) * 2021-03-17 2022-09-21 Enapter S R L Modular electrochemical system
EP4137609A3 (en) * 2021-08-18 2023-03-15 Hitachi, Ltd. Hydrogen producing system, hydrogen producing method
EP4261325A3 (en) * 2022-04-15 2023-11-01 Hitachi, Ltd. Hydrogen production system, hydrogen production method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7231062B2 (en) * 2019-12-09 2023-03-01 富士通株式会社 water electrolyzer
DE102020115711A1 (en) 2020-06-15 2021-12-16 Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers Gmbh Process for the demand-dependent control of an electrochemical system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2334765A1 (en) * 1975-12-09 1977-07-08 Alsthom Cgee HIGH VOLTAGE LOW LOSS ELECTROLYZER
US4248690A (en) * 1980-01-28 1981-02-03 Pennwalt Corporation Apparatus for production of sodium hypochlorite
US4589966A (en) * 1985-10-03 1986-05-20 Olin Corporation Membrane cell jumper switch
GB2263734B (en) * 1992-01-31 1995-11-29 Declan Nigel Pritchard Smoothing electrical power output from means for generating electricity from wind
WO2010048706A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Next Hydrogen Corporation Power dispatch system for electrolytic production of hydrogen from wind power

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013155577A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-24 Hod Pesquisa Desenvolvimento E Participações S.A. Reactor for molecular dissociation using the electrolysis process, for producing hydrogen
CZ305516B6 (en) * 2012-12-19 2015-11-11 Gascontrol, Spol. S R.O. Modular hydrogen generator
FR3027034A1 (en) * 2014-10-13 2016-04-15 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR CONTROLLING AN ELECTROLYSIS SYSTEM TAKING INTO ACCOUNT THE TEMPERATURE OF THE ELECTROLYSES MODULES OF THE ELECTROLYSIS SYSTEM
EP3009531A1 (en) * 2014-10-13 2016-04-20 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for controlling an electrolysis system taking into account the temperature of the electrolysis modules of said electrolysis system
US10056632B2 (en) 2014-10-13 2018-08-21 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method for controlling an electrolysis system taking into account the temperature of the electrolyser modules of the said electrolysis system
EP3009531B1 (en) 2014-10-13 2022-07-13 Commissariat À L'Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives Method for controlling an electrolysis system taking into account the temperature of the electrolysis modules of said electrolysis system
CN109695045A (en) * 2019-02-12 2019-04-30 贵州创新轻金属工艺装备工程技术研究中心有限公司 A kind of aluminum electrolysis intelligence crust breaking control device and its control method
CN109695045B (en) * 2019-02-12 2024-02-06 贵州创新轻金属工艺装备工程技术研究中心有限公司 Intelligent crust breaking control device for aluminum electrolysis production and control method thereof
GB2604896A (en) * 2021-03-17 2022-09-21 Enapter S R L Modular electrochemical system
EP4137609A3 (en) * 2021-08-18 2023-03-15 Hitachi, Ltd. Hydrogen producing system, hydrogen producing method
EP4261325A3 (en) * 2022-04-15 2023-11-01 Hitachi, Ltd. Hydrogen production system, hydrogen production method

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