FR3053534A1 - FUEL CELL MODULE HAVING A 2 INPUT HYDROGEN CIRCUIT - Google Patents

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Abstract

Module de pile à combustible doté d'un circuit d'hydrogène pour alimenter en hydrogène les compartiments anodiques respectifs de cellules d'un assemblage de cellules électrochimiques, le circuit d'hydrogène comportant plusieurs entrées (111, 112) par lesquelles de l'hydrogène est destiné à être injecté alternativement, ce qui peut favoriser l'évacuation d'eau dans le circuit d'hydrogène tout en limitant la consommation globale d'hydrogène consommé (figure 3).A fuel cell module having a hydrogen circuit for supplying hydrogen to the respective anode compartments of cells of an electrochemical cell assembly, the hydrogen circuit having a plurality of inputs (111, 112) through which hydrogen is intended to be injected alternately, which can promote the evacuation of water in the hydrogen circuit while limiting the overall consumption of hydrogen consumed (Figure 3).

Description

(54) MODULE DE PILE A COMBUSTIBLE AYANT UN CIRCUIT D'HYDROGENE A 2 ENTREES.(54) FUEL CELL MODULE HAVING A HYDROGEN CIRCUIT WITH 2 INPUTS.

(© Module de pile à combustible doté d'un circuit d'hydrogene pour alimenter en hydrogène les compartiments anodiques respectifs de cellules d'un assemblage de cellules électrochimiques, le circuit d'hydrogène comportant plusieurs entrées (111, 112) par lesquelles de l'hydrogène est destiné à être injecté alternativement, ce qui peut favoriser l'évacuation d'eau dans le circuit d'hydrogène tout en limitant la consommation globale d'hydrogène consommé (figure 3).(© Fuel cell module provided with a hydrogen circuit for supplying hydrogen to the respective anode compartments of cells of an assembly of electrochemical cells, the hydrogen circuit comprising several inputs (111, 112) through which Hydrogen is intended to be injected alternately, which can promote the evacuation of water in the hydrogen circuit while limiting the overall consumption of hydrogen consumed (Figure 3).

Figure FR3053534A1_D0001

MODULE DE PILE A COMBUSTIBLE AYANT UN CIRCUIT D'HYDROGENE A 2 ENTREESFUEL CELL MODULE HAVING A 2 INPUT HYDROGEN CIRCUIT

DESCRIPTIONDESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTERIEURTECHNICAL AREA AND PRIOR ART

La présente demande concerne le domaine technique des piles à combustible et en particulier un dispositif de pile à combustible ayant une configuration améliorée du circuit d'hydrogène permettant d'obtenir un meilleur rendement.The present application relates to the technical field of fuel cells and in particular a fuel cell device having an improved configuration of the hydrogen circuit making it possible to obtain better efficiency.

Une pile 1 à combustible est un convertisseur d'énergie chimique en énergie électrique doté d'au moins une cellule électrochimique 2 comprenant une anode 4 séparée d'une cathode 6 par un électrolyte 8 typiquement sous forme d'une membrane polymère. La cellule électrochimique est généralement alimentée par deux gaz différents, le premier peut par exemple être de l'hydrogène s'oxydant au contact de l'anode, le second de l'oxygène réduit au contact de la cathode selon les réactions électrochimiques suivantes :A fuel cell 1 is a converter of chemical energy into electrical energy provided with at least one electrochemical cell 2 comprising an anode 4 separated from a cathode 6 by an electrolyte 8 typically in the form of a polymer membrane. The electrochemical cell is generally supplied by two different gases, the first can for example be hydrogen oxidizing on contact with the anode, the second oxygen reduced in contact with the cathode according to the following electrochemical reactions:

ff, -> 2B* + 2eff, -> 2B * + 2e

Equation 1Equation 1

-Ο, + 2H + 2e~ O-Ο, + 2H + 2e ~ O

Equation 2Equation 2

Les piles à combustible consommant de l'hydrogène sont aussi nommées pile à hydrogène. L'oxydation de l'hydrogène produit des électrons circulant de l'anode 4 à la cathode 6 via un circuit 10 électrique externe à la cellule, de sorte qu'un élément 12 intégré à ce circuit électrique 10 puisse être alimenté en électricité par la pile. La membrane 8 séparant les électrodes 4, 6 est généralement réalisée à partir de matériau poreux et électriquement isolant, mais conducteur ionique.Fuel cells that consume hydrogen are also called hydrogen cells. Oxidation of hydrogen produces electrons flowing from anode 4 to cathode 6 via an electrical circuit 10 external to the cell, so that an element 12 integrated into this electrical circuit 10 can be supplied with electricity by the battery. The membrane 8 separating the electrodes 4, 6 is generally made from porous and electrically insulating material, but ionic conductor.

Les cellules de piles à combustible de type PEMFC (acronyme en anglais de « Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells » ou « proton exchange membrane fuel cells ») ont typiquement une membrane d'échange de protons à base de polymère, en particulier de fluoropolymère.PEMFC type fuel cell cells (acronym in English for “Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells” or “proton exchange membrane fuel cells”) typically have a proton exchange membrane based on a polymer, in particular a fluoropolymer.

Une pile à combustible de type PEMFC se réalise typiquement par l'empilement de cellules élémentaires, chaque cellule étant formée entre une face d'une plaque bipolaire, d'un élément nommé AME (pour « assemblage membrane électrode » correspondant ici à l'empilement anode membrane cathode) et d'une face d'une autre plaque bipolaire. Les plaques bipolaires sont généralement métalliques ou à base de graphite composite et dotées de cannelures ou de canaux d'alimentation sur chaque face, les canaux d'une première face permettant l'alimentation en hydrogène, tandis que les canaux d'une deuxième face opposée à la première face permettent l'alimentation en oxygène.A PEMFC type fuel cell is typically produced by stacking elementary cells, each cell being formed between one face of a bipolar plate, of an element called AME (for "electrode membrane assembly" corresponding here to the stack cathode membrane anode) and one side of another bipolar plate. The bipolar plates are generally metallic or based on composite graphite and provided with grooves or supply channels on each face, the channels of a first face allowing the hydrogen supply, while the channels of a second opposite face on the first side allow oxygen supply.

Les réactants sont ainsi introduits vers les électrodes 4, 6 par l'intermédiaire des canaux d'alimentation présents dans les plaques bipolaires 13, ces canaux d'alimentation permettant également d'évacuer le produit des réactions électrochimiques ci-dessus. Le volume délimité par un canal d'alimentation et une électrode forme un compartiment anodique 14 lorsque l'électrode est l'anode, ou un compartiment cathodique 16 lorsque l'électrode est la cathode (figure 1).The reactants are thus introduced towards the electrodes 4, 6 via the supply channels present in the bipolar plates 13, these supply channels also making it possible to remove the product of the above electrochemical reactions. The volume delimited by a supply channel and an electrode forms an anode compartment 14 when the electrode is the anode, or a cathode compartment 16 when the electrode is the cathode (FIG. 1).

Une cellule électrochimique 2 à hydrogène fournit théoriquement une tension électrique qui varie notamment en fonction de la pression partielle des fluides transportant les combustibles dans les compartiments anodique et cathodique. Afin d'obtenir des tensions électriques exploitables pour les utilisations mentionnées ci-dessus, plusieurs cellules électrochimiques 2 sont assemblées en série pour former un ensemble, sous forme d'un empilement encore appelé « stack ». Une pile électrochimique peut donc comporter plusieurs cellules électrochimiques, alimentées à partir d'un même canal d'alimentation desservant plusieurs compartiments cathodiques ou anodiques.A hydrogen electrochemical cell 2 theoretically provides an electrical voltage which varies in particular as a function of the partial pressure of the fluids transporting the fuels in the anode and cathode compartments. In order to obtain exploitable electrical voltages for the uses mentioned above, several electrochemical cells 2 are assembled in series to form an assembly, in the form of a stack also called a "stack". An electrochemical cell can therefore comprise several electrochemical cells, supplied from the same supply channel serving several cathode or anode compartments.

Les performances d'une cellule électrochimique à hydrogène dépendent notamment du taux d'humidité de la membrane 8 : cette humidité permet une bonne conduction ionique des ions hydrogène à travers la membrane 8. L'hydratation de la membrane 8 est maintenue naturellement grâce à l'eau générée au niveau de la cathode.The performance of a hydrogen electrochemical cell depends in particular on the humidity level of the membrane 8: this humidity allows good ionic conduction of the hydrogen ions through the membrane 8. The hydration of the membrane 8 is naturally maintained thanks to the water generated at the cathode.

Une fraction de l'eau générée à la cathode est transférée vers l'anode après diffusion au travers de la membrane 8.A fraction of the water generated at the cathode is transferred to the anode after diffusion through the membrane 8.

Un phénomène d'accumulation d'eau dans les compartiments destinés à l'hydrogène peut alors se produire. Or un taux d'humidité ou une accumulation d'eau sous (phase liquide) trop important à l'anode est susceptible :A phenomenon of water accumulation in the compartments intended for hydrogen can then occur. However, too high a humidity level or an accumulation of water under (liquid phase) at the anode is likely:

- d'être à l'origine d'une réduction de la surface active de l'anode et donc d'une augmentation de la densité de courant traversant ses zones encore actives,- to cause a reduction in the active surface of the anode and therefore an increase in the current density passing through its still active areas,

- d'être à l'origine de surtensions à l'anode ce qui réduit la tension délivrée par la pile et par conséquent son rendement,- being at the origin of overvoltages at the anode which reduces the voltage delivered by the battery and consequently its efficiency,

- de diminuer le courant pouvant être généré par la pile pour une tension à ses bornes imposée par le circuit externe, et par conséquent sa puissance,- reduce the current that can be generated by the battery for a voltage across its terminals imposed by the external circuit, and consequently its power,

- de créer une pénurie en hydrogène dans des zones noyées localisées ce qui peut entraîner une dégradation de la structure de pile et réduire sa durée de vie,- create a hydrogen shortage in localized flooded areas which can lead to degradation of the battery structure and reduce its lifespan,

- d'augmenter de manière trop importante la diffusion d'azote de la cathode vers l'anode à l'origine d'une pénurie en hydrogène susceptible de dégrader la pile.- To increase too much the diffusion of nitrogen from the cathode towards the anode at the origin of a shortage in hydrogen likely to degrade the battery.

En d'autres termes, une stagnation d'eau, liquide, et une accumulation d'azote trop importants, notamment dans le compartiment anodique, dégrade les performances d'une cellule électrochimique.In other words, stagnation of water, liquid, and too much nitrogen accumulation, especially in the anode compartment, degrades the performance of an electrochemical cell.

Pour prévenir ces inconvénients, le compartiment anodique peut être régulièrement purgé. L'eau à l'état liquide et les gaz inertes présents dans le compartiment sont alors évacués. Cette évacuation peut entraîner une consommation d'hydrogène dans la pile.To prevent these drawbacks, the anode compartment can be regularly purged. The water in the liquid state and the inert gases present in the compartment are then removed. This evacuation can lead to hydrogen consumption in the battery.

Un module typique de pile à hydrogène comporte un seul port d'entrée prévu pour injecter l'hydrogène dans tout l'empilement, un seul port de sortie commun à toutes les cellules.A typical hydrogen fuel cell module has a single input port for injecting hydrogen throughout the stack, a single output port common to all cells.

Un exemple de cycle d'injection d'hydrogène et de purge d'un tel module est illustré sur les figures 2A-2B.An example of a hydrogen injection and purging cycle of such a module is illustrated in FIGS. 2A-2B.

Dans le compartiment anodique, la pression augmente jusqu'à une pression de consigne régulée. Une régulation de la pression d'hydrogène est réalisée afin de n'injecter à l'anode que la quantité 2N d'hydrogène consommée à chaque instant par l'empilement de cellules.In the anode compartment, the pressure increases up to a regulated set pressure. The hydrogen pressure is regulated in order to inject only the 2N quantity of hydrogen consumed at each instant by the stack of cells at the anode.

Sur la figure 2A, l'injection et la circulation d'hydrogène dans les canaux d'une plaque bipolaire sont symbolisées respectivement par des flèches SI, S2. Lorsque l'eau s'accumule à l'anode, une séquence de purge est initiée.In FIG. 2A, the injection and circulation of hydrogen in the channels of a bipolar plate are symbolized respectively by arrows SI, S2. When water collects at the anode, a purge sequence is initiated.

Une vanne de purge est alors est alors ouverte, afin d'évacuer l'eau ainsi que de l'azote (flèche S3). Par la même occasion, de l'hydrogène est évacué. Un organe régulateur de pression d'hydrogène en amont de la pile est prévu pour augmenter alors le débit d'hydrogène (flèche S4) afin de compenser la perte en hydrogène due à la purge.A purge valve is then opened in order to evacuate the water as well as nitrogen (arrow S3). At the same time, hydrogen is evacuated. A hydrogen pressure regulator upstream of the cell is provided to then increase the hydrogen flow rate (arrow S4) in order to compensate for the loss of hydrogen due to the purging.

Typiquement, le débit d'hydrogène peut être alors doublé.Typically, the hydrogen flow rate can then be doubled.

Lors de la purge on évacue dans un premier temps l'eau localisée à proximité d'un conduit d'échappement puis des gouttelettes accrochées dans les canaux.During the purge, the water located near an exhaust pipe is firstly evacuated, followed by droplets hanging in the channels.

Cette deuxième phase d'évacuation est généralement peu efficace ce qui requiert généralement de prolonger la purge et entraîne par conséquent une consommation importante d'hydrogène et un rendement faible.This second evacuation phase is generally ineffective, which generally requires prolonging the purge and consequently results in a high consumption of hydrogen and a low yield.

Il se pose le problème de trouver un nouveau dispositif amélioré permettant de purger correctement le circuit d'hydrogène d'une pile à combustible tout en limitant la quantité d'hydrogène consommé.The problem arises of finding a new improved device making it possible to correctly purge the hydrogen circuit of a fuel cell while limiting the quantity of hydrogen consumed.

EXPOSÉ DE L'INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION

Un mode de réalisation de la présente invention concerne un module de pile à combustible doté d'un circuit d'hydrogène pour alimenter en hydrogène des compartiments anodiques respectifs de cellules d'un assemblage de cellules électrochimiques du module, le circuit d'hydrogène comprenant :One embodiment of the present invention relates to a fuel cell module provided with a hydrogen circuit for supplying hydrogen to respective anode compartments of cells of an assembly of electrochemical cells of the module, the hydrogen circuit comprising:

- une première entrée apte à permettre d'introduire de l'hydrogène dans le circuit d'hydrogène,- a first inlet capable of allowing the introduction of hydrogen into the hydrogen circuit,

- une deuxième entrée pour permettre d'introduire de l'hydrogène dans le circuit d'hydrogène, la première entrée, la deuxième entrée et le circuit d'hydrogène étant configurés de sorte qu'un premier flux d'hydrogène introduit par la première entrée est amené à traverser un premier ensemble d'une ou plusieurs cellules de l'assemblage avant de traverser un deuxième ensemble d'une ou plusieurs cellules de l'assemblage et de sorte qu'un deuxième flux d'hydrogène introduit par la deuxième entrée est amené traverser le deuxième ensemble de cellules avant de traverser le premier ensemble de cellule(s) de l'assemblage,- a second inlet to allow the introduction of hydrogen into the hydrogen circuit, the first inlet, the second inlet and the hydrogen circuit being configured so that a first stream of hydrogen introduced through the first inlet is brought through a first set of one or more cells of the assembly before crossing a second set of one or more cells of the assembly and so that a second stream of hydrogen introduced by the second inlet is brought through the second set of cells before crossing the first set of cell (s) of the assembly,

- une sortie de purge apte, lorsqu'elle est ouverte, à permettre une purge du circuit d'hydrogène.- A purge outlet adapted, when open, to allow purging of the hydrogen circuit.

Ainsi, le module peut être doté de moyens de commande d'alimentation en hydrogène pour :Thus, the module can be provided with hydrogen supply control means for:

- introduire de l'hydrogène par la première entrée et pour,- introduce hydrogen through the first inlet and for,

- introduire de l'hydrogène par la deuxième entrée.- introduce hydrogen through the second inlet.

On peut réaliser une injection d'hydrogène alternée entre la première et la deuxième entrée. Ainsi, les moyens de commande d'alimentation en hydrogène peuvent être configurés pour alternativement, introduire de l'hydrogène par la première entrée puis pour introduire de l'hydrogène par la deuxième entrée.It is possible to inject hydrogen alternately between the first and the second inlet. Thus, the hydrogen supply control means can be configured to alternately, introduce hydrogen through the first inlet and then to introduce hydrogen through the second inlet.

Les injections alternées permettent de décrocher les gouttelettes d'eau liquide présentes dans les canaux anodiques et concentrer cette eau liquide au voisinage de l'orifice de purge. On améliore ainsi le rendement en hydrogène de la pile en préparant le décrochage des gouttelettes d'eau liquide en avance de phase et en privilégiant l'évacuation de l'eau liquide dans les premiers instants de la phase de purge anodique.The alternating injections make it possible to unhook the droplets of liquid water present in the anode channels and to concentrate this liquid water in the vicinity of the purge orifice. This improves the hydrogen yield of the cell by preparing the dropout of the liquid water droplets in advance of the phase and by favoring the evacuation of the liquid water in the first moments of the anodic purging phase.

On peut optimiser les paramètres de la séquence de purge, en particulier le temps espaçant deux purges et la durée des purges.The parameters of the purge sequence can be optimized, in particular the time between two purges and the duration of the purges.

Avantageusement, lorsque de l'hydrogène est introduit par la première entrée, la deuxième entrée est fermée de sorte qu'on n'introduit pas d'hydrogène par la deuxième entrée, et lorsque de l'hydrogène est introduit par la deuxième entrée, la première entrée est fermée de sorte qu'on n'introduit pas d'hydrogène par la première entrée.Advantageously, when hydrogen is introduced through the first inlet, the second inlet is closed so that no hydrogen is introduced through the second inlet, and when hydrogen is introduced through the second inlet, the first entry is closed so that no hydrogen is introduced through the first entry.

Selon une possibilité de mise en œuvre du dispositif, les moyens de commande d'alimentation en hydrogène comprennent une première électrovanne reliée à la première entrée du circuit d'hydrogène et une deuxième électrovanne reliée à la deuxième entrée du circuit d'hydrogène.According to a possible implementation of the device, the hydrogen supply control means comprise a first solenoid valve connected to the first input of the hydrogen circuit and a second solenoid valve connected to the second input of the hydrogen circuit.

L'ouverture et la fermeture de la sortie de purge peuvent être également réalisées par le biais d'une électro-vanne.The opening and closing of the purge outlet can also be carried out by means of a solenoid valve.

Selon un mode de fonctionnement particulier la première entrée et la deuxième entrée d'injection d'hydrogène peuvent être ouvertes simultanément lors de la phase de purge. De cette manière, l'intégralité du contenu du circuit anodique est soufflée vers la sortie de purge lors de cette phase.According to a particular operating mode, the first inlet and the second hydrogen injection inlet can be opened simultaneously during the purging phase. In this way, the entire content of the anode circuit is blown towards the purge outlet during this phase.

Avantageusement, la première entrée d'injection d'hydrogène et/ou la deuxième entrée peu(ven)t être munie(s) d'une électrovanne à ouverture proportionnelle pilotable. Ce type d'électrovanne, pouvant être ouverte une amplitude plus ou moins importante, permet la mise en place d'une stratégie d'équilibrage des deux ensembles de cellules lorsqu'un déséquilibre des tensions de cellule survient entre les deux ensembles de cellules. Une telle stratégie peut consister par exemple, durant la phase de purge, lorsqu'on détecte un tel déséquilibre, à ouvrir d'avantage une électrovanne d'injection d'hydrogène desservant prioritairement un ensemble de cellules donné, en particulier celui présentant les tensions de cellule les plus basses ou présentant l'écart type le plus important en termes de tensions individuelles des cellules.Advantageously, the first hydrogen injection inlet and / or the second inlet can (have) not be provided with a solenoid valve with controllable proportional opening. This type of solenoid valve, which can be opened to a greater or lesser amplitude, allows the implementation of a balancing strategy for the two sets of cells when an imbalance in the cell voltages occurs between the two sets of cells. Such a strategy may consist, for example, during the purging phase, when such an imbalance is detected, to further open a hydrogen injection solenoid valve primarily serving a given set of cells, in particular that presenting the voltages of lowest cells or with the largest standard deviation in terms of individual cell voltages.

Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention concerne un procédé de commande du module dans lequel :Thus, an embodiment of the present invention relates to a method of controlling the module in which:

- on mesure les tensions respectives des cellules du premier ensemble de cellules et du deuxième ensemble de cellules, puis- the respective voltages of the cells of the first set of cells and of the second set of cells are measured, then

- on adapte l'amplitude d'ouverture de la première électrovanne à ouverture proportionnelle pilotable ou de la deuxième électrovanne à ouverture proportionnelle pilotable en fonction de la mesure de tensions effectuée.- the opening amplitude of the first solenoid valve with proportional opening which can be controlled or of the second solenoid valve with proportional opening which can be controlled is adapted as a function of the voltage measurement carried out.

L'assemblage de cellules est typiquement sous forme d'un empilement.The assembly of cells is typically in the form of a stack.

Avantageusement, la première entrée est alors située à une première extrémité de cet empilement tandis que la deuxième entrée est située à une autre extrémité de cet empilement.Advantageously, the first entry is then located at a first end of this stack while the second entry is located at another end of this stack.

L'assemblage de cellules du module peut être doté d'un premier ensemble de cellules et d'un deuxième ensemble de cellules avec une structure d'évacuation disposée entre ce premier ensemble et le deuxième ensemble, la structure d'évacuation aboutissant à la sortie de purge.The module cell assembly can be provided with a first set of cells and a second set of cells with an evacuation structure disposed between this first set and the second set, the evacuation structure leading to the outlet. purge.

Cette structure d'évacuation peut être intégrée à une plaque séparatrice disposée dans l'empilement des cellules et dotée d'un moyen d'évacuation. Une telle plaque sépare de manière étanche les deux chambres d'injection d'hydrogène respectivement associées à la première entrée d'hydrogène et à la deuxième entrée d'hydrogène, tout en permettant une communication de chambres de sortie des canaux anodiques des deux ensemble de cellules.This evacuation structure can be integrated into a separating plate arranged in the stack of cells and provided with an evacuation means. Such a plate sealingly separates the two hydrogen injection chambers respectively associated with the first hydrogen inlet and the second hydrogen inlet, while allowing communication between the outlet chambers of the anode channels of the two sets of cells.

Avantageusement, l'orifice de sortie de purge peut être déporté de manière à être localisé entré le premier ensemble et le deuxième ensemble de cellules, au niveau de la plaque séparatrice. Cette configuration permet de ne pas privilégier le soufflage d'un ensemble de cellules lors de la phase de purge si les deux entrées d'injection d'hydrogène sont ouvertes.Advantageously, the purge outlet orifice can be offset so as to be located between the first set and the second set of cells, at the level of the separating plate. This configuration allows not to favor the blowing of a set of cells during the purge phase if the two hydrogen injection inlets are open.

Avantageusement, la pile à combustible est de type PEMFC i.e. une pile combustible à membrane électrolyte polymère.Advantageously, the fuel cell is of the PEMFC type, i.e. a fuel cell with a polymer electrolyte membrane.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

D'autres détails et caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, faite en regard des figures annexées suivantes.Other details and characteristics of the invention will appear from the description which follows, given with reference to the following appended figures.

Les parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références de façon à faciliter le passage d'une figure à une autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement à échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.The identical, similar or equivalent parts of the different figures have the same references so as to facilitate the passage from one figure to another. The different parts shown in the figures are not necessarily so on a uniform scale, to make the figures more readable.

La figure 1 illustre une pile à combustible dotée de plusieurs cellules électrochimiques ;FIG. 1 illustrates a fuel cell provided with several electrochemical cells;

La figure 2 illustre un principe de gestion d'injection d'hydrogène dans un circuit d'hydrogène et de purge d'un tel circuit appartenant à une pile à combustible ;FIG. 2 illustrates a principle for managing the injection of hydrogen into a hydrogen circuit and the purging of such a circuit belonging to a fuel cell;

La figure 3 illustre un exemple de réalisation de circuit d'injection d'hydrogène dans un module de pile à combustible comprenant un circuit d'hydrogène à plusieurs entrées ;FIG. 3 illustrates an exemplary embodiment of a hydrogen injection circuit in a fuel cell module comprising a hydrogen circuit with several inputs;

Les figures 4A-4D représentent différentes phases de fonctionnement du circuit d'hydrogène d'une pile à combustible suivant l'invention ;FIGS. 4A-4D represent different phases of operation of the hydrogen circuit of a fuel cell according to the invention;

Les figures 5A-5C illustrent un assemblage d'éléments d'une pile à combustible dotée de deux entrées de circuit d'hydrogène ;FIGS. 5A-5C illustrate an assembly of elements of a fuel cell provided with two hydrogen circuit inputs;

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.Identical, similar or equivalent parts of the different figures have the same reference numerals so as to facilitate the passage from one figure to another.

Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles.The different parts shown in the figures are not necessarily shown on a uniform scale, to make the figures more readable.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERSDETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS

La figure 4 montre un module 100 de pile à combustible, en particulier une pile à hydrogène de type PEMFC formée d'un assemblage comportant une pluralité de cellules électrochimiques empilées (non représentées). Le module 100 est doté d'un circuit de gaz (non représenté) en particulier d'hydrogène reliant et comprenant des compartiments anodiques de la pile que l'on souhaite alimenter en hydrogène. Ce circuit d'hydrogène est ici doté d'une première entrée 111 ainsi qu'une deuxième entrée 112.FIG. 4 shows a fuel cell module 100, in particular a hydrogen cell of the PEMFC type formed of an assembly comprising a plurality of stacked electrochemical cells (not shown). The module 100 is provided with a gas circuit (not shown), in particular with hydrogen, connecting and comprising anode compartments of the cell which it is desired to supply with hydrogen. This hydrogen circuit is here provided with a first inlet 111 and a second inlet 112.

L'hydrogène injecté aux entrées 111, 112 peut provenir d'un même réservoir 1 (non représenté) après avoir transité par un circuit 10 d'alimentation.The hydrogen injected at the inputs 111, 112 can come from the same tank 1 (not shown) after having passed through a supply circuit 10.

Pour faire passer l'hydrogène du réservoir 1 stocké à haute pression (par exemple de l'ordre de 350 bars) à une pression plus basse et mieux adaptée à l'alimentation de la pile, le circuit d'alimentation 10 est doté dans cet exemple d'un détendeur 11 haute pression, suivi d'un détendeur 13 basse pression. Par mesure de sécurité, une soupape de décharge 12 peut être prévue en sortie du détendeur haute pression, afin de permettre une libération d'hydrogène hors du circuit d'alimentation 10 lorsque la pression est supérieure à un seuil donné par exemple de l'ordre de 10 bars. Le circuit 10 d'alimentation est ici doté d'une sonde de pression 14 en sortie du détendeur 13 basse pression.To pass the hydrogen from the reservoir 1 stored at high pressure (for example of the order of 350 bars) to a lower pressure and better suited to supplying the battery, the supply circuit 10 is provided in this example of a high pressure regulator 11, followed by a low pressure regulator 13. As a safety measure, a relief valve 12 can be provided at the outlet of the high pressure regulator, in order to allow hydrogen to be released from the supply circuit 10 when the pressure is above a given threshold, for example of the order from 10 bars. The supply circuit 10 is here provided with a pressure probe 14 at the outlet of the low pressure regulator 13.

Afin de pouvoir contrôler l'admission d'hydrogène respectivement à la première entrée 111 et à la deuxième entrée 112, le circuit d'alimentation 10 comporte également des électrovannes 15, 16 actionnées à l'aide d'un dispositif de commande, la première entrée 111 et la deuxième entrée 112 pouvant être ainsi ouvertes (respectivement fermées) indépendamment l'une de l'autre. Le dispositif de commande 100 peut être par exemple un dispositif électronique sous forme d'une ou plusieurs cartes comportant avec des circuits intégrés analogiques ou des ASICs, des circuits logiques et programmables (par exemple de type FPGA, microprocesseur, microcontrôleur).In order to be able to control the admission of hydrogen respectively to the first inlet 111 and to the second inlet 112, the supply circuit 10 also includes solenoid valves 15, 16 actuated by means of a control device, the first input 111 and the second input 112 can thus be opened (respectively closed) independently of one another. The control device 100 may for example be an electronic device in the form of one or more cards comprising, with analog integrated circuits or ASICs, logic and programmable circuits (for example of the FPGA, microprocessor, microcontroller type).

Le circuit d'hydrogène du module 100 est également doté d'une sortie 120 d'évacuation ou de purge par laquelle une éventuelle partie résiduelle d'hydrogène qui a été injectée par les entrées 111,112 et qui n'a pas été utilisée, ainsi que de l'eau à l'état liquide sont évacuées, cet hydrogène résiduel et cette eau étant susceptibles de constituer des obstacles à la libre circulation d'hydrogène neuf dans le circuit d'hydrogène.The hydrogen circuit of the module 100 is also provided with an outlet 120 for evacuation or purging by which any residual part of hydrogen which has been injected by the inputs 111, 112 and which has not been used, as well as water in the liquid state is discharged, this residual hydrogen and this water being capable of constituting obstacles to the free circulation of new hydrogen in the hydrogen circuit.

Dans cet exemple de réalisation, la sortie 120 fonctionne en mode « impasse » encore appelé « dead-end », ce qui signifie qu'elle est la plupart du temps fermée hormis lors de phases de purges du circuit d'hydrogène. Lors de telles phases, la sortie 120, qui est reliée via le circuit d'hydrogène aux compartiments d'anodes respectifs de cellules de la pile, est ouverte temporairement afin que de l'hydrogène qui ne réagit pas souffle l'eau en phase liquide vers la sortie 120. L'ouverture et la fermeture de la sortie 120 peuvent être effectuées périodiquement et sont commandées par une électrovanne 126 de purge, qui peut être elle-même contrôlée par le dispositif de commande précité.In this exemplary embodiment, the output 120 operates in "dead end" mode also called "dead-end", which means that it is mostly closed except during purging phases of the hydrogen circuit. During such phases, the outlet 120, which is connected via the hydrogen circuit to the respective anode compartments of cell cells, is temporarily opened so that unreacted hydrogen blows water in the liquid phase. towards the outlet 120. The opening and closing of the outlet 120 can be carried out periodically and are controlled by a solenoid valve 126 for purging, which can itself be controlled by the aforementioned control device.

Une particularité du présent dispositif est qu'au lieu d'alimenter en hydrogène l'assemblage de cellules électrochimique de la pile par une seule entrée d'admission d'hydrogène, on utilise plusieurs entrées 111,112 pour alimenter la pile ce qui peut permettre de créer des parcours de flux d'hydrogène différents dans le circuit d'hydrogène en fonction de l'entrée 111 ou 112 par laquelle l'hydrogène a été injecté.A special feature of the present device is that instead of supplying hydrogen to the assembly of electrochemical cells of the cell by a single hydrogen intake input, several inputs 111, 112 are used to supply the cell, which can make it possible to create different hydrogen flow paths in the hydrogen circuit depending on the input 111 or 112 through which the hydrogen was injected.

L'alimentation en hydrogène de la pile peut être réalisée alternativement entre la première entrée 111, et la deuxième entrée 112 selon une répétition de cycles au cours desquels alternativement on injecte de l'hydrogène via la première entrée 111 tout en conservant la deuxième entrée 112 de préférence fermée, puis on injecte de l'hydrogène via la seconde entrée 112 tout en conservant la première entrée 111 de préférence fermée.The supply of hydrogen to the cell can be carried out alternately between the first input 111, and the second input 112 according to a repetition of cycles during which alternately hydrogen is injected via the first input 111 while retaining the second input 112 preferably closed, then hydrogen is injected via the second inlet 112 while keeping the first inlet 111 preferably closed.

Ainsi, lorsqu'on injecte un flux d'hydrogène par la première entrée 111, on fait parvenir prioritairement ce flux par un premier sous ensemble de cellules situées à proximité de cette première entrée 111, tandis que lorsqu'on injecte de l'hydrogène par la deuxième entrée 112, on fait parvenir prioritairement cet hydrogène à un deuxième sous ίο ensemble de cellules électrochimique relié en série au premier sous-ensemble et associé à cette deuxième entrée 112.Thus, when a stream of hydrogen is injected via the first inlet 111, this stream is sent as a priority by a first subset of cells located near this first inlet 111, while when hydrogen is injected through the second inlet 112, this hydrogen is sent as a priority to a second subset of electrochemical cells connected in series to the first subset and associated with this second inlet 112.

Par rapport à une injection d'hydrogène classique avec une seule entrée, cette injection alternée d'hydrogène permet une évacuation plus efficace de l'eau susceptible de s'accumuler dans les parties respectives de circuit d'hydrogène de ces sousensembles de cellules. A titre d'exemple de résultat, une pile à combustible de 5kW alimentée en hydrogène de manière classique, par une seule entrée d'injection, dont la purge serait cadencée à 2 secondes d'ouverture toutes les 8 secondes, soit un rendement hydrogène de 80%, pourrait alors être cadencée à 1 seconde d'ouverture toute les 30 secondes, soit un rendement hydrogène de 97%, en mettant en œuvre la présente invention.Compared to a conventional hydrogen injection with a single inlet, this alternating hydrogen injection allows a more efficient evacuation of the water likely to accumulate in the respective parts of the hydrogen circuit of these subsets of cells. As an example of a result, a 5kW fuel cell supplied with hydrogen in a conventional manner, by a single injection inlet, the purge of which would be timed at 2 seconds of opening every 8 seconds, i.e. a hydrogen yield of 80%, could then be clocked at 1 second opening every 30 seconds, ie a hydrogen yield of 97%, by implementing the present invention.

Un exemple de cycle de fonctionnement du circuit d'hydrogène du module 100 de pile à combustible va à présent être donné en liaison avec les figures 4A-4D.An example of the operating cycle of the hydrogen circuit of the fuel cell module 100 will now be given in connection with FIGS. 4A-4D.

Les figures 4A-4B servent à illustrer une première phase de fonctionnement durant laquelle on injecte l'hydrogène dans le circuit d'hydrogène par le biais de la première entrée 111 qui se trouve à proximité d'une première cellule électrochimique d'un premier sous ensemble (représenté de manière schématique par un bloc 102A) de cellules électrochimiques sans injecter de l'hydrogène via la deuxième entrée 112. L'hydrogène accédant au circuit par la première entrée 111 est amené à parcourir le premier sous ensemble puis un deuxième sous ensemble (représenté de manière schématique par un bloc 102B) de cellules relié en série avec le premier sous ensemble. Le parcours de l'hydrogène injecté par la première entrée, puis circulant dans le premier sous ensemble, puis transmis du premier sous ensemble vers le deuxième sous ensemble, puis circulant dans le deuxième sous ensemble est symbolisé respectivement par des flèches FIA, FA, FAB, FB.FIGS. 4A-4B serve to illustrate a first operating phase during which hydrogen is injected into the hydrogen circuit via the first inlet 111 which is located near a first electrochemical cell with a first sub set (schematically represented by a block 102A) of electrochemical cells without injecting hydrogen via the second inlet 112. The hydrogen entering the circuit via the first inlet 111 is brought to traverse the first subset then a second subset (represented schematically by a block 102B) of cells connected in series with the first subset. The path of the hydrogen injected by the first inlet, then circulating in the first subset, then transmitted from the first subset to the second subset, then circulating in the second subset is symbolized respectively by arrows FIA, FA, FAB , FB.

Dans cet exemple de réalisation à deux entrées on prévoit avantageusement deux sous ensemble de cellules ayant sensiblement également le même nombre de cellules, afin de permettre une évacuation d'eau équilibrée entre ces deux demi-stacks.In this exemplary embodiment with two inputs, two cells are advantageously provided with substantially also the same number of cells, in order to allow evacuation of balanced water between these two half-stacks.

Lorsqu'on injecte (figure 2A) une quantité 2N d'hydrogène par la première entrée 111, le premier sous ensemble 102A peut être amené à consommer une quantité d'hydrogène sensiblement égale à N, tandis qu'un apport d'une quantité d'hydrogène sensiblement égale à N est amenée au deuxième sous ensemble 102B qui est susceptible de consommer cette quantité N. Cette injection permet alors d'évacuer prioritairement de l'eau accumulée dans le sous ensemble 102A associé à l'entrée 111 par laquelle l'hydrogène est émis. Un moyen de capture 115, par exemple sous forme d'un ou plusieurs canaux (non représentés) peut être agencé entre le premier sous ensemble 102A et le deuxième sous ensemble 102B afin de permettre d'évacuer l'eau du premier sous ensemble 102A vers la sortie 120 de purge qui est alors fermée. Cette évacuation se fait alors sans perte d'hydrogène.When a 2N quantity of hydrogen is injected (FIG. 2A) through the first inlet 111, the first subset 102A may be required to consume an amount of hydrogen substantially equal to N, while an intake of an amount d hydrogen substantially equal to N is brought to the second sub-assembly 102B which is capable of consuming this quantity N. This injection then makes it possible, as a priority, to evacuate the water accumulated in the sub-assembly 102A associated with the inlet 111 through which the hydrogen is emitted. A capture means 115, for example in the form of one or more channels (not shown) can be arranged between the first subset 102A and the second subset 102B in order to allow water to be evacuated from the first subset 102A to the purge outlet 120 which is then closed. This evacuation then takes place without loss of hydrogen.

De l'eau peut alors avoir tendance à s'accumuler (figure 2B) dans une zone 104B du deuxième sous ensemble 102B, en particulier située à proximité de la deuxième entrée 112.Water can then tend to accumulate (FIG. 2B) in an area 104B of the second sub-assembly 102B, in particular located near the second inlet 112.

L'état d'ouverture des électrovannes 15, 16 est ensuite modifié pour permettre au circuit d'hydrogène de passer dans une deuxième phase de fonctionnement.The state of opening of the solenoid valves 15, 16 is then modified to allow the hydrogen circuit to pass into a second operating phase.

Les figures 4C-4D illustrent cette deuxième phase de fonctionnement durant laquelle on introduit l'hydrogène via la deuxième entrée 112 qui se trouve à proximité d'une cellule électrochimique du deuxième sous ensemble 102B de cellules électrochimiques, tandis que la première entrée 111 reste fermée, ce qui signifie que l'arrivée d'hydrogène par cette entrée 111 est interrompue. Un flux d'hydrogène injecté par la deuxième entrée 111 est amené à parcourir le deuxième sous ensemble 102B puis un premier sous ensemble 102A de cellules. Le parcours de l'hydrogène injecté par la deuxième entrée, puis circulant dans le deuxième sous ensemble, puis transmis du deuxième sous ensemble vers le premier sous ensemble, puis circulant dans le premier sous ensemble est symbolisé respectivement par des flèches F'IB, F'B, F'BA, F'A.FIGS. 4C-4D illustrate this second operating phase during which hydrogen is introduced via the second inlet 112 which is located near an electrochemical cell of the second subset 102B of electrochemical cells, while the first inlet 111 remains closed , which means that the arrival of hydrogen through this inlet 111 is interrupted. A stream of hydrogen injected through the second inlet 111 is caused to pass through the second subset 102B then a first subset 102A of cells. The path of the hydrogen injected by the second inlet, then circulating in the second subset, then transmitted from the second subset to the first subset, then circulating in the first subset is symbolized respectively by arrows F'IB, F 'B, F'BA, F'A.

Cette injection permet alors d'évacuer prioritairement de l'eau accumulée dans le sous ensemble 102B associé à l'entrée 112 par laquelle l'hydrogène est émis. Le moyen de capture 115 agencé entre le premier sous ensemble 102A et deuxième sous ensemble 102B peut alors permettre d'évacuer l'eau du deuxième sous ensembleThis injection then makes it possible to evacuate as a priority the water accumulated in the sub-assembly 102B associated with the inlet 112 by which the hydrogen is emitted. The capture means 115 arranged between the first subset 102A and second subset 102B can then make it possible to evacuate the water from the second subset

102B vers la sortie 120 de purge qui est alors fermée. Cette évacuation se fait alors sans perte d'hydrogène.102B to the drain outlet 120 which is then closed. This evacuation then takes place without loss of hydrogen.

L'eau évacuée hors des sous-ensembles 102A, 102B de cellules pendant les phases d'injection est stockée à proximité de la sortie 120 de purge dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par l'électrovanne 126. Lorsqu'on ouvre cette électrovanne de purge 126 afin d'effectuer la purge du circuit d'hydrogène, on évacue dans un premier temps principalement l'eau accumulée, puis dans un second temps l'hydrogène auquel peut s'ajouter un gaz neutre tel que de l'azote. La durée de la purge peut être ainsi limitée et la quantité d'hydrogène sortant du circuit d'hydrogène limitée.The water evacuated from the subassemblies 102A, 102B of cells during the injection phases is stored near the drain outlet 120, the opening and closing of which are controlled by the solenoid valve 126. When this purge solenoid valve 126 in order to purge the hydrogen circuit, firstly the accumulated water is removed first, then secondly the hydrogen to which a neutral gas such as nitrogen can be added . The duration of the purge can thus be limited and the quantity of hydrogen leaving the hydrogen circuit limited.

Avec une même configuration de pile à combustible, un autre mode de fonctionnement que celui par injection alternée d'hydrogène peut être prévu. Celui-ci consiste à alimenter la pile à combustible avec les deux entrées d'injection d'hydrogène ouvertes en permanence. Ce mode peut être avantageux pour alimenter une pile à combustible de forte puissance, formée d'un nombre important de cellules.With the same fuel cell configuration, another operating mode than that of alternating hydrogen injection can be provided. This consists of supplying the fuel cell with the two hydrogen injection inputs which are permanently open. This mode can be advantageous for supplying a high power fuel cell, formed of a large number of cells.

Les figures 5A-5C illustrent par le biais de vues en perspectives des éléments d'un module de pile à combustible tel que décrit précédemment, et en particulier des plaques 302a, 302b situées respectivement aux extrémités de l'empilement, une première plaque 302a d'extrémité étant dotée de la première entrée 111 du circuit d'hydrogène, une deuxième plaque 302b d'extrémité comportant la deuxième entrée 122 du circuit d'hydrogène. Dans cet exemple de réalisation, la sortie 120 de purge du circuit d'hydrogène est également prévue dans la première plaque 302a.FIGS. 5A-5C illustrate by means of perspective views of the elements of a fuel cell module as described above, and in particular of the plates 302a, 302b situated respectively at the ends of the stack, a first plate 302a d the end being provided with the first inlet 111 of the hydrogen circuit, a second end plate 302b comprising the second inlet 122 of the hydrogen circuit. In this exemplary embodiment, the outlet 120 for purging the hydrogen circuit is also provided in the first plate 302a.

La première plaque 302a, est ici dotée en outre d'une entrée 133 de circuit de refroidissement et d'une sortie 144 de circuit d'air, tandis que la deuxième plaque 302b, peut être munie d'une sortie 134 du circuit de refroidissement et d'une entrée 143 du circuit d'air.The first plate 302a, here is further provided with an inlet 133 for the cooling circuit and an outlet 144 for the air circuit, while the second plate 302b, can be provided with an outlet 134 for the cooling circuit and an inlet 143 of the air circuit.

Chaque plaque terminale 302a (ou 302b) peut comporter un collecteur de courant 311a (resp. 311b) assurant la liaison électrique entre le système et les deux cellules d'extrémité de l'empilement. Ce composant est réalisé en matériau conducteur électrique et, de préférence, assure aussi un contact électrique avec les cellules électrochimiques. Les collecteurs de courant 311a, 311b sont insérés dans les plaques 302a, 302b d'extrémité qui compriment les collecteurs contre des cellules d'extrémité.Each end plate 302a (or 302b) may include a current collector 311a (resp. 311b) ensuring the electrical connection between the system and the two end cells of the stack. This component is made of an electrically conductive material and, preferably, also ensures electrical contact with the electrochemical cells. The current collectors 311a, 311b are inserted into the end plates 302a, 302b which compress the collectors against the end cells.

Par souci de simplification, l'empilement représenté sur les figures 5A-5C ne comporte que deux plaques bipolaires 322a, 322b appartenant respectivement à un premier sous ensemble et à un deuxième sous ensemble de cellules électro-chimiques.For the sake of simplification, the stack shown in FIGS. 5A-5C comprises only two bipolar plates 322a, 322b belonging respectively to a first subset and to a second subset of electro-chemical cells.

Les plaques bipolaires 322a, 322b sont ici représentées sans leurs cannelures ou canaux d'alimentation en hydrogène et en oxygène présent respectivement sur leurs deux faces opposées. De même, le cœur électrochimique comportant une membrane échangeuse de protons sur chaque côté de laquelle une électrode est formée n'est pas représenté.The bipolar plates 322a, 322b are shown here without their splines or channels for supplying hydrogen and oxygen present respectively on their two opposite faces. Likewise, the electrochemical core comprising a proton exchange membrane on each side on which an electrode is formed is not shown.

L'empilement comporte également une plaque séparatrice 350 délimitant les deux sous-ensembles de cellules associées respectivement à la première entrée 111 et à la deuxième entrée 112 d'hydrogène.The stack also includes a separator plate 350 delimiting the two subsets of cells associated respectively with the first inlet 111 and the second inlet 112 of hydrogen.

Pour permettre le maintien en position de l'empilement, des moyens de 15 maintien sous forme de tubes isolants centreurs 362 et de tubes isolants tirants 361 peuvent être prévus.To allow the stack to be held in position, holding means in the form of centralizing insulating tubes 362 and pulling insulating tubes 361 can be provided.

Selon une variante de réalisation, on prévoit une structure d'évacuation intégrée à la plaque séparatrice des deux ensemble de cellules et configurée pour séparer de manière étanche les deux chambres d'injection d'hydrogène respectivement associéesAccording to an alternative embodiment, there is provided an evacuation structure integrated into the separating plate of the two sets of cells and configured to seal the two hydrogen injection chambers respectively associated

0 à la première entrée d'hydrogène et à la deuxième entrée d'hydrogène. La plaque séparatrice permet une communication de chambres de sortie des canaux anodiques des deux ensembles de cellules. Un orifice de sortie de purge peut être localisé entré le premier ensemble et le deuxième ensemble de cellules, au niveau de la plaque séparatrice.0 at the first hydrogen inlet and at the second hydrogen inlet. The separator plate allows communication from the outlet chambers of the anode channels of the two sets of cells. A purge outlet port can be located between the first set and the second set of cells, at the separator plate.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Module de pile à combustible comprenant un circuit d'hydrogène pour alimenter en hydrogène des compartiments anodiques respectifs de cellules d'un assemblage de cellules électrochimiques du module, le circuit d'hydrogène comprenant :1. Fuel cell module comprising a hydrogen circuit for supplying hydrogen to respective anode compartments of cells of an assembly of electrochemical cells of the module, the hydrogen circuit comprising: - une première entrée (111) du circuit d'hydrogène,- a first input (111) to the hydrogen circuit, - une deuxième entrée (112) du circuit d'hydrogène dans le circuit d'hydrogène, la première entrée, la deuxième entrée et le circuit d'hydrogène étant configurés de sorte qu'un premier flux d'hydrogène introduit par la première entrée est destiné à traverser un premier ensemble d'une ou plusieurs cellules de l'assemblage avant de traverser un deuxième ensemble d'une ou plusieurs cellules de l'assemblage et de sorte qu'un deuxième flux d'hydrogène introduit par la deuxième entrée est destiné à traverser le deuxième ensemble de cellules avant de traverser le premier ensemble de cellule(s) de l'assemblage,- a second input (112) of the hydrogen circuit into the hydrogen circuit, the first input, the second input and the hydrogen circuit being configured so that a first stream of hydrogen introduced by the first input is intended to cross a first set of one or more cells of the assembly before crossing a second set of one or more cells of the assembly and so that a second stream of hydrogen introduced by the second inlet is intended to cross the second set of cells before crossing the first set of cell (s) of the assembly, - une sortie (120) de purge apte, lorsqu'elle est ouverte, à permettre une purge du circuit d'hydrogène, le module comprenant en outre des moyens de commande d'alimentation en hydrogène pour :a purge outlet (120) suitable, when open, for permitting purging of the hydrogen circuit, the module further comprising means for controlling the supply of hydrogen for: - introduire de l'hydrogène par la première entrée,- introduce hydrogen through the first inlet, - introduire de l'hydrogène par la deuxième entrée.- introduce hydrogen through the second inlet. 2. Module de pile à combustible selon la revendication 1, dans lequel l'hydrogène est introduit alternativement par la première entrée puis par la deuxième entrée.2. Fuel cell module according to claim 1, wherein the hydrogen is introduced alternately through the first inlet and then through the second inlet. 3. Module de pile à combustible selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel lorsque de l'hydrogène est introduit par la première entrée, la deuxième entrée est fermée de sorte qu'on n'introduit pas d'hydrogène par la deuxième entrée, et dans lequel lorsque de l'hydrogène est introduit par la deuxième entrée, la première entrée est fermée de sorte qu'on n'introduit pas d'hydrogène par la première entrée.3. Fuel cell module according to one of claims 1 or 2, wherein when hydrogen is introduced through the first inlet, the second inlet is closed so that no hydrogen is introduced through the second inlet, and in which when hydrogen is introduced through the second inlet, the first inlet is closed so that no hydrogen is introduced through the first inlet. 4. Module de pile à combustible selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de commande d'alimentation en hydrogène comprennent une première électrovanne (15) reliée à la première entrée (111) du circuit d'hydrogène et une deuxième électrovanne (16) reliée à la deuxième entrée (112) du circuit d'hydrogène.4. Fuel cell module according to one of claims 1 to 3, wherein the hydrogen supply control means comprise a first solenoid valve (15) connected to the first inlet (111) of the hydrogen circuit and a second solenoid valve (16) connected to the second inlet (112) of the hydrogen circuit. 5. Module selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel l'ouverture et la fermeture de la sortie de purge sont réalisées par le biais d'une électro-vanne (126).5. Module according to one of claims 1 to 4, wherein the opening and closing of the purge outlet are carried out by means of a solenoid valve (126). 6. Module selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'assemblage de cellules est un empilement, la première entrée (111) étant située à une première extrémité de cet empilement, la deuxième entrée (112) étant située à une autre extrémité de cet empilement.6. Module according to one of claims 1 to 5, wherein the cell assembly is a stack, the first inlet (111) being located at a first end of this stack, the second inlet (112) being located at a other end of this stack. 7. Module selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'assemblage de cellules comporte un premier ensemble de cellules et un deuxième ensemble de cellules, une structure d'évacuation (150) étant disposée entre le premier ensemble de cellules et le deuxième ensemble de cellules, la structure d'évacuation aboutissant à la sortie (120) de purge.7. Module according to one of claims 1 to 6, wherein the cell assembly comprises a first set of cells and a second set of cells, a discharge structure (150) being disposed between the first set of cells and the second set of cells, the evacuation structure leading to the purge outlet (120). 8. Module selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le premier ensemble de cellules comporte le même nombre de cellules que le deuxième ensemble de cellules.8. Module according to one of claims 1 to 7, wherein the first set of cells has the same number of cells as the second set of cells. 9. Module selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la première entrée d'injection d'hydrogène et la deuxième entrée sont munies respectivement d'une première électrovanne à ouverture proportionnelle pilotable et d'une deuxième première électrovanne à ouverture proportionnelle pilotable.9. Module according to one of claims 1 to 8, wherein the first hydrogen injection inlet and the second inlet are respectively provided with a first solenoid valve with proportional opening controllable and a second first solenoid valve with proportional opening steerable. 10. Procédé de commande d'un module selon la revendication 9, dans lequel :10. A method of controlling a module according to claim 9, in which: - on mesure les tensions respectives des cellules du premier ensemble de cellules et du deuxième ensemble de cellules, puis en fonction de la mesure de tensions- the respective voltages of the cells of the first set of cells and of the second set of cells are measured, then as a function of the measurement of voltages 5 effectuée,5 performed, - on adapte l'amplitude d'ouverture de la première électrovanne à ouverture proportionnelle pilotable ou de la deuxième électrovanne à ouverture proportionnelle pilotable.- the opening amplitude of the first solenoid valve with proportional opening which can be controlled or the second solenoid valve with proportional opening which can be controlled is adjusted. S.58777S.58777 1 /51/5 8 14 168 14 16
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