FR3140483A1 - Electric energy generator equipped with a temperature regulation system cooperating with a fuel cell, and aircraft - Google Patents

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FR3140483A1 FR2209973A FR2209973A FR3140483A1 FR 3140483 A1 FR3140483 A1 FR 3140483A1 FR 2209973 A FR2209973 A FR 2209973A FR 2209973 A FR2209973 A FR 2209973A FR 3140483 A1 FR3140483 A1 FR 3140483A1
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Patrice Garcin
Vincent Pommé
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Airbus Helicopters SAS
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Airbus Helicopters SAS
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Abstract

La présente invention concerne un générateur d’énergie électrique (10) muni d’une pile à combustible (15) et d’au moins un réservoir (20) relié à un circuit fluidique d’alimentation (22) débouchant sur la pile à combustible (15). Un système de régulation de température (35) comprenant un circuit de régulation de pile (45) traversé par un fluide caloporteur (36) et configuré pour réguler la température de la pile à combustible (15),au moins un régulateur de température (38) configuré pour réguler une température du fluide caloporteur (36) et au moins un circulateur (37) pour mettre en mouvement le fluide caloporteur. Le système de régulation de température (35) comporte un circuit de régulation de réservoir (50) traversé par le fluide caloporteur (36), le circuit de régulation de réservoir (50) coopérant au moins avec ledit au moins un réservoir (20) ou le circuit fluidique d’alimentation (22). Figure d’abrégé : figure 1The present invention relates to an electrical energy generator (10) provided with a fuel cell (15) and at least one tank (20) connected to a fluid supply circuit (22) opening onto the fuel cell (15). A temperature regulation system (35) comprising a cell regulation circuit (45) traversed by a heat transfer fluid (36) and configured to regulate the temperature of the fuel cell (15), at least one temperature regulator (38 ) configured to regulate a temperature of the heat transfer fluid (36) and at least one circulator (37) to set the heat transfer fluid in motion. The temperature regulation system (35) comprises a tank regulation circuit (50) crossed by the heat transfer fluid (36), the tank regulation circuit (50) cooperating at least with said at least one tank (20) or the fluid supply circuit (22). Abstract Figure: Figure 1

Description

Générateur d’énergie électrique muni d’un système de régulation de température coopérant avec une pile à combustible, et aéronefElectric energy generator equipped with a temperature regulation system cooperating with a fuel cell, and aircraft

La présente invention concerne un générateur d’énergie électrique muni d’un système de régulation de température coopérant avec une pile à combustible et un aéronef comprenant ce générateur d’énergie électrique.The present invention relates to an electrical energy generator provided with a temperature regulation system cooperating with a fuel cell and an aircraft comprising this electrical energy generator.

Un aéronef peut comprendre une pile à combustible pour alimenter électriquement un ou plusieurs organes à fonctionnement électrique.An aircraft may include a fuel cell to electrically power one or more electrically operated components.

Une pile à combustible produit une énergie électrique à partir de l’oxydation d’un combustible sur une électrode couplée à la réduction d’un oxydant sur une autre électrode. Par exemple, une pile à combustible peut être reliée à un réservoir contenant du dihydrogène formant le combustible, l’oxydant pouvant prendre la forme d’air ou de dioxygène éventuellement.A fuel cell produces electrical energy from the oxidation of a fuel on one electrode coupled with the reduction of an oxidant on another electrode. For example, a fuel cell can be connected to a tank containing dihydrogen forming the fuel, the oxidant possibly taking the form of air or dioxygen.

Une telle pile à combustible peut, par exemple, alimenter électriquement un moteur électrique permettant de mettre en mouvement un rotor d’un aéronef, tel qu’un rotor de sustentation voire de propulsion, un rotor de contrôle du mouvement en lacet ou encore une hélice.Such a fuel cell can, for example, electrically power an electric motor making it possible to set in motion a rotor of an aircraft, such as a lift or even propulsion rotor, a yaw movement control rotor or even a propeller. .

Une pile à combustible peut présenter l’avantage de produire de l’énergie électrique avec un faible impact environnemental. Toutefois, une pile à combustible tend à chauffer en utilisation. Dès lors, une pile à combustible peut être associée à un système de régulation de température. Le système de régulation de température peut acheminer un fluide caloporteur dans ou à proximité de la pile à combustible. Le fluide caloporteur est ensuite refroidi dans un échangeur fluide/air avant de retourner vers la pile à combustible. En raison de la forte énergie calorifique à évacuer, l’échangeur thermique est ventilé par un ventilateur.A fuel cell can have the advantage of producing electrical energy with a low environmental impact. However, a fuel cell tends to heat up in use. Therefore, a fuel cell can be associated with a temperature regulation system. The temperature control system may route a heat transfer fluid into or near the fuel cell. The heat transfer fluid is then cooled in a fluid/air exchanger before returning to the fuel cell. Due to the high heat energy to be evacuated, the heat exchanger is ventilated by a fan.

En outre, un générateur d’énergie électrique comprenant une pile à combustible, un réservoir de combustible et un système de régulation de température muni d’un échangeur thermique classique associé à un ventilateur peut présenter l’inconvénient d’être relativement lourd et encombrant, de fait au détriment de la charge utile et du volume utile de l’aéronef ou du profil de la mission à accomplir.Furthermore, an electrical energy generator comprising a fuel cell, a fuel tank and a temperature regulation system provided with a conventional heat exchanger associated with a fan may have the disadvantage of being relatively heavy and bulky, in fact to the detriment of the payload and useful volume of the aircraft or the profile of the mission to be accomplished.

Pour optimiser la masse de l’installation, le réservoir peut être réalisé à partir de matériaux composites. De plus, le combustible peut être comprimé dans le réservoir à une forte pression afin qu’une grande quantité de combustible soit stockée dans un volume restreint. Le combustible est ensuite détendu pour atteindre une pression plus faible afin d’alimenter la pile à combustible. Une telle caractéristique est notamment intéressante au sein d’un aéronef qui nécessite un système devant d’une part stocker une grande quantité de combustible, contrairement à une voiture par exemple, et d’autre part présenter une masse et un encombrement minimisés.To optimize the mass of the installation, the tank can be made from composite materials. Additionally, the fuel can be compressed in the tank at high pressure so that a large quantity of fuel is stored in a small volume. The fuel is then expanded to reach a lower pressure to power the fuel cell. Such a characteristic is particularly interesting within an aircraft which requires a system which must, on the one hand, store a large quantity of fuel, unlike a car for example, and on the other hand have a minimized mass and size.

Un générateur d’énergie électrique d’aéronef peut ainsi comprendre un réservoir en matériaux composite configuré pour contenir du dihydrogène à une pression de 700 bars, le dihydrogène étant ensuite détendu en dehors du réservoir par un détendeur lors du fonctionnement de la pile à combustible. Cette technologie s’avère relativement économe d’un point de vue massique en minimisant notamment les dimensions du réservoir.An aircraft electrical energy generator can thus comprise a tank made of composite materials configured to contain dihydrogen at a pressure of 700 bars, the dihydrogen then being expanded outside the tank by a regulator during operation of the fuel cell. This technology is relatively economical from a mass point of view by minimizing the dimensions of the tank.

Une telle installation est intéressante. Toutefois, un aéronef est susceptible d’évoluer par temps froid, par exemple de l’ordre de -10 degrés Celsius ou moins, et par temps chaud, par exemple de l’ordre de +30 degrés Celsius ou plus.Such an installation is interesting. However, an aircraft is likely to operate in cold weather, for example around -10 degrees Celsius or less, and in hot weather, for example around +30 degrees Celsius or more.

Par temps froid, la détente du combustible provoque un refroidissement. En raison de la température extérieure qui est faible et de ce refroidissement, un réservoir en matériaux composites peut atteindre une température proche de sa limite basse acceptable. Si le combustible est extrait du réservoir pour alimenter la pile à combustible selon un débit relativement faible, le réservoir peut être réchauffé par les organes de l’aéronef situés à proximité et en particulier par la pile à combustible elle-même. Cependant, pour alimenter un moteur électrique d’un aéronef par exemple, le débit de combustible peut être élevé.In cold weather, the expansion of the fuel causes cooling. Due to the low outside temperature and this cooling, a tank made of composite materials can reach a temperature close to its acceptable low limit. If the fuel is extracted from the tank to supply the fuel cell at a relatively low flow rate, the tank can be heated by the aircraft components located nearby and in particular by the fuel cell itself. However, to power an electric motor of an aircraft for example, the fuel flow can be high.

Par temps chaud, le combustible peut atteindre une limite haute de température du combustible lors du remplissage sous une pression élevée du réservoir à partir d’une station de remplissage. Si cette limite haute de température est atteinte, le remplissage doit être interrompu prématurément pour des raisons de sécurité. Le réservoir peut alors être partiellement rempli ce qui peut impacter la mission à réaliser avec l’aéronef. Par exemple, la durée de la mission et/ou une distance franchissable peuvent être réduites si le réservoir n’est pas totalement rempli. Pour y remédier, la station de remplissage peut comprendre un système réfrigérant. Cette solution est intéressante mais un système réfrigérant de station de remplissage peut être onéreux. En outre, le combustible est susceptible de se réchauffer à la sortie de la station de remplissage avant d’atteindre le réservoir.In hot weather, fuel may reach an upper fuel temperature limit when filling under high tank pressure from a filling station. If this upper temperature limit is reached, filling must be stopped prematurely for safety reasons. The tank may then be partially filled, which may impact the mission to be carried out with the aircraft. For example, the duration of the mission and/or a range can be reduced if the tank is not completely filled. To remedy this, the filling station can include a refrigeration system. This solution is interesting but a filling station refrigeration system can be expensive. In addition, the fuel is likely to heat up at the exit of the filling station before reaching the tank.

Le document US 11 217 841 B2 décrit un système et une méthode pour réguler thermiquement une batterie électrique. Le système comporte une unité de gestion thermique reliée à un échangeur thermique par un circuit comprenant une pompe. L’unité de gestion thermique est en contact avec une batterie électrique et comporte un circuit de circulation de liquide de refroidissement.Document US 11,217,841 B2 describes a system and a method for thermally regulating an electric battery. The system includes a thermal management unit connected to a heat exchanger by a circuit including a pump. The thermal management unit is in contact with an electric battery and includes a coolant circulation circuit.

Le document EP 3 611 790 A1 décrit des batteries électriques munies d’un système de régulation de température. Le document EP 3 611 790 A1 décrit notamment des batteries électriques comportant une enceinte qui est munie d’espaces pouvant être remplis d’un gaz et/ou d’un matériau isolant thermiquement. L’intérieur des batteries électriques est de plus refroidi par un système de refroidissement fluidique.Document EP 3 611 790 A1 describes electric batteries equipped with a temperature regulation system. Document EP 3 611 790 A1 describes in particular electric batteries comprising an enclosure which is provided with spaces which can be filled with a gas and/or a thermally insulating material. The interior of the electric batteries is also cooled by a fluid cooling system.

Le document US 2014/0360207 A1 décrit un système pour réguler thermiquement une batterie électrique d’un véhicule.Document US 2014/0360207 A1 describes a system for thermally regulating an electric battery of a vehicle.

La présente invention a alors pour objet de proposer un générateur d’énergie électrique ayant une pile à combustible associée à un système de régulation de température innovant apte à améliorer le fonctionnement du générateur d’énergie électrique par temps froid et/ou par temps chaud.The present invention then aims to propose an electrical energy generator having a fuel cell associated with an innovative temperature regulation system capable of improving the operation of the electrical energy generator in cold weather and/or in hot weather.

L’invention vise ainsi un générateur d’énergie électrique muni d’une pile à combustible, le générateur d’énergie électrique comprenant au moins un réservoir configuré pour contenir un combustible, le réservoir étant relié à un circuit fluidique d’alimentation, ledit circuit fluidique d’alimentation débouchant sur la pile à combustible, ledit circuit fluidique d’alimentation comprenant une entrée de remplissage configurée pour être connectée à une station de remplissage externe n’appartenant pas au générateur d’énergie électrique, ledit générateur d’énergie électrique comprenant un système de régulation de température, le système de régulation de température comprenant un circuit de régulation de pile traversé par un fluide caloporteur et configuré pour réguler la température de la pile à combustible, le système de régulation de température comprenant au moins un régulateur de température configuré pour réguler une température du fluide caloporteur et au moins un circulateur pour mettre en mouvement le fluide caloporteur.The invention thus relates to an electrical energy generator provided with a fuel cell, the electrical energy generator comprising at least one tank configured to contain a fuel, the tank being connected to a fluid supply circuit, said circuit fluid supply circuit opening onto the fuel cell, said fluid supply circuit comprising a filling inlet configured to be connected to an external filling station not belonging to the electrical energy generator, said electrical energy generator comprising a temperature regulation system, the temperature regulation system comprising a battery regulation circuit traversed by a heat transfer fluid and configured to regulate the temperature of the fuel cell, the temperature regulation system comprising at least one temperature regulator configured to regulate a temperature of the heat transfer fluid and at least one circulator to set the heat transfer fluid in motion.

Le système de régulation de température comporte un circuit de régulation de réservoir traversé par le fluide caloporteur, le circuit de régulation de réservoir coopérant au moins avec ledit au moins un réservoir ou le circuit fluidique d’alimentation.The temperature regulation system comprises a tank regulation circuit crossed by the heat transfer fluid, the tank regulation circuit cooperating at least with said at least one tank or the fluid supply circuit.

Le terme « circuit » désigne un système pouvant comprendre un ou plusieurs moyens permettant de guider le déplacement d’un fluide tels que des tuyaux, tubes ou des équivalents, un ou plusieurs connecteurs fluidiques…The term “circuit” designates a system that may include one or more means making it possible to guide the movement of a fluid such as pipes, tubes or the like, one or more fluid connectors, etc.

Le terme « circulateur » désigne un organe permettant d’induire un déplacement du fluide caloporteur au sein du système de régulation de température, et notamment au sein du circuit de régulation de réservoir et du circuit de régulation de pile. Le circulateur peut par exemple comprendre une ou plusieurs pompes.The term “circulator” designates an organ making it possible to induce a movement of the heat transfer fluid within the temperature regulation system, and in particular within the tank regulation circuit and the battery regulation circuit. The circulator can for example include one or more pumps.

Par exemple, le ou les réservoirs sont configurés pour contenir un combustible de type dihydrogène. Par exemple, un ou des réservoirs sont réalisés en matériaux composites et/ou sont configurés pour supporter une pression interne de l’ordre de 700 bars.For example, the tank(s) are configured to contain a dihydrogen type fuel. For example, one or more tanks are made of composite materials and/or are configured to support an internal pressure of around 700 bars.

Dès lors, le générateur d’énergie électrique comporte un circuit de régulation de pile dans lequel circule un fluide caloporteur régulé en température par un régulateur de température. Le circuit de régulation de pile passe dans, à côté et/ou à proximité de la pile à combustible, par exemple de manière usuelle, pour réguler la température de la pile à combustible en fonctionnement, et notamment pour la refroidir.Therefore, the electrical energy generator includes a battery regulation circuit in which circulates a heat transfer fluid regulated in temperature by a temperature regulator. The cell regulation circuit passes in, next to and/or near the fuel cell, for example in the usual manner, to regulate the temperature of the fuel cell in operation, and in particular to cool it.

De plus, le générateur d’énergie électrique comporte un circuit de régulation de réservoir couplé au circuit de régulation de pile afin que le fluide caloporteur servant à réguler la température de la pile à combustible en fonctionnement puisse aussi permettre de limiter les limitations par temps froid et/ou temps chaud identifiées précédemment. Le circuit de régulation de réservoir utilise en effet ce même fluide caloporteur à température régulée dans le but de diminuer les amplitudes thermiques locales au niveau du réservoir et/ou du circuit fluidique d’alimentation.In addition, the electrical energy generator includes a tank regulation circuit coupled to the battery regulation circuit so that the heat transfer fluid used to regulate the temperature of the fuel cell in operation can also limit limitations in cold weather. and/or hot weather identified previously. The tank regulation circuit uses this same heat transfer fluid at a regulated temperature with the aim of reducing local thermal amplitudes at the level of the tank and/or the fluid supply circuit.

L’expression « temps froid » désigne une situation où la température extérieure au générateur d’énergie électrique est inférieure ou égale à un seuil bas prédéterminé, par exemple de l’ordre de -10 degrés Celsius. L’expression « temps chaud » désigne une situation où la température extérieure au générateur d’énergie électrique est supérieure ou égale à un seuil haut prédéterminé, le seuil haut étant supérieur au seuil bas et par exemple de l’ordre de 30 degrés Celsius.The expression “cold weather” designates a situation where the temperature outside the electrical energy generator is less than or equal to a predetermined low threshold, for example of the order of -10 degrees Celsius. The expression “hot weather” designates a situation where the temperature outside the electrical energy generator is greater than or equal to a predetermined high threshold, the high threshold being greater than the low threshold and for example of the order of 30 degrees Celsius.

En effet, pour refroidir la pile à combustible, le régulateur de température peut réguler la température du fluide caloporteur à une température supérieure au seuil bas et/ou inférieur au seuil haut, par exemple de l’ordre de 20 degrés Celsius.Indeed, to cool the fuel cell, the temperature regulator can regulate the temperature of the heat transfer fluid to a temperature higher than the low threshold and/or lower than the high threshold, for example of the order of 20 degrees Celsius.

Par temps chaud, le circulateur est en fonctionnement. Le fluide caloporteur peut alors être mis en mouvement pour traverser au moins le circuit de régulation de réservoir et le régulateur de température. Le fluide caloporteur peut ainsi permettre de refroidir le combustible au plus près de la zone terminale de remplissage et/ou à l’intérieur du ou des réservoirs, lors d’une opération de remplissage du réservoir, afin de tendre à remplir complétement le ou les réservoirs. Dans le même temps, le circuit de régulation de pile peut être à l’arrêt, la pile à combustible pouvant aussi être à l’arrêt en ne générant pas une énergie électrique.In hot weather, the circulator is operating. The heat transfer fluid can then be set in motion to pass through at least the tank regulation circuit and the temperature regulator. The heat transfer fluid can thus make it possible to cool the fuel as close as possible to the terminal filling zone and/or inside the tank(s), during a tank filling operation, in order to tend to completely fill the tank(s). tanks. At the same time, the battery regulation circuit may be stopped, the fuel cell may also be stopped by not generating electrical energy.

Par temps froid, le circulateur est en fonctionnement. Dans le même temps, le circuit de régulation de pile et la pile à combustible peuvent être en fonctionnement nominal. Le fluide caloporteur peut alors permettre de réchauffer le réservoir pour limiter les risques d’atteindre une limite basse de température.In cold weather, the circulator is operating. At the same time, the cell regulation circuit and the fuel cell can be in nominal operation. The heat transfer fluid can then be used to heat the tank to limit the risks of reaching a low temperature limit.

Dès lors, le générateur d’énergie électrique selon l’invention peut permettre une utilisation dans une plage de température étendue, avec un impact massique relativement limité en mutualisant le circulateur et le régulateur de température notamment.Therefore, the electrical energy generator according to the invention can allow use in a wide temperature range, with a relatively limited mass impact by pooling the circulator and the temperature regulator in particular.

Par temps chaud, le taux de remplissage du ou des réservoirs en combustible peut alors être augmenté, par rapport à un système usuel.In hot weather, the filling rate of the fuel tank(s) can then be increased, compared to a usual system.

En outre, le système de régulation de température peut préparer la mise en température nominale de la pile à combustible pour son utilisation dès que le remplissage du ou des réservoirs est terminé en faisant circuler le fluide caloporteur dans le circuit de régulation de pile à une température prédéterminée.In addition, the temperature control system can prepare the nominal temperature of the fuel cell for its use as soon as the filling of the tank(s) is completed by circulating the heat transfer fluid in the cell regulation circuit at a temperature predetermined.

Le générateur d’énergie électrique peut par ailleurs comprendre une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent, prises seules ou en combinaison.The electrical energy generator may also include one or more of the following characteristics, taken alone or in combination.

Selon une possibilité, le régulateur de température peut comporter au moins un réchauffeur, ou au moins un refroidisseur ou au moins un réchauffeur et au moins un refroidisseur.According to one possibility, the temperature regulator may include at least one heater, or at least one cooler or at least one heater and at least one cooler.

Par exemple, un refroidisseur peut comprendre un échangeur fluide/air.For example, a cooler may include a fluid/air exchanger.

En fonction de l’utilisation du générateur d’énergie électrique, le régulateur de température peut comporter au moins un réchauffeur et/ou au moins un refroidisseur. Par exemple, un aéronef peut comporter au moins un réchauffeur et au moins un refroidisseur en raison des fortes amplitudes thermiques subies par cet aéronef.Depending on the use of the electrical energy generator, the temperature regulator may include at least one heater and/or at least one cooler. For example, an aircraft may include at least one heater and at least one cooler due to the high thermal amplitudes experienced by this aircraft.

Selon une possibilité compatible avec les précédentes, le circuit fluidique d’alimentation peut comporter au moins un port de distribution ainsi qu’un circuit hydraulique d’entrée muni de ladite entrée de remplissage et un circuit hydraulique de distribution débouchant sur la pile à combustible, le port de distribution étant relié hydrauliquement à un dit au moins un réservoir ainsi qu’au circuit hydraulique d’entrée et au circuit hydraulique de distribution, ledit circuit de régulation de réservoir étant interfacé entre le port de distribution et le réservoir.According to a possibility compatible with the previous ones, the fluid supply circuit can comprise at least one distribution port as well as a hydraulic input circuit provided with said filling inlet and a hydraulic distribution circuit opening onto the fuel cell, the distribution port being hydraulically connected to said at least one tank as well as to the inlet hydraulic circuit and to the hydraulic distribution circuit, said tank regulation circuit being interfaced between the distribution port and the tank.

Le circuit fluidique d’alimentation peut comporter un tel port de distribution par réservoir.The fluid supply circuit may include such a distribution port per tank.

Le port de remplissage peut par exemple comprendre un cheminement d’entrée suivi par le combustible lors d’un remplissage du réservoir associé et un cheminement de sortie suivi par le combustible lorsque le combustible est transféré du réservoir associé vers la pile à combustible. Le terme « cheminement » désigne un système pouvant comprendre un ou plusieurs moyens permettant de guider le déplacement d’un fluide tels que des tuyaux, tubes ou des équivalents, un ou plusieurs connecteurs fluidiques…The filling port may for example comprise an entry path followed by the fuel when filling the associated tank and an exit path followed by the fuel when the fuel is transferred from the associated tank to the fuel cell. The term “routing” designates a system that may include one or more means making it possible to guide the movement of a fluid such as pipes, tubes or the like, one or more fluid connectors, etc.

Au moins un des cheminements peut comprendre un détendeur, et en particulier le cheminement de sortie. Par exemple, le combustible est stocké à une pression de l’ordre de 700 bars dans le réservoir, le cheminement de sortie présentant un détendeur pour que la pression du combustible chute à une pression de 3 bars avant son entrée dans la pile à combustible.At least one of the paths may include a regulator, and in particular the outlet path. For example, the fuel is stored at a pressure of around 700 bars in the tank, the outlet path having a regulator so that the fuel pressure drops to a pressure of 3 bars before entering the fuel cell.

Indépendamment de ces caractéristiques, le circuit de régulation de réservoir peut être interfacé, à savoir agencé, entre le port de distribution et le réservoir. Ainsi, le circuit de régulation de réservoir peut s’avérer utile aussi bien par temps froid que par temps chaud.Regardless of these characteristics, the tank regulation circuit can be interfaced, i.e. arranged, between the distribution port and the tank. Thus, the tank regulation circuit can be useful in both cold and hot weather.

Le système de régulation de température peut aussi stabiliser la température de fonctionnement du port de remplissage, et le cas échéant du détendeur pour permettre ainsi l‘obtention d’une forte détente précisément, même avec un détenteur simple à un seul étage.The temperature regulation system can also stabilize the operating temperature of the filling port, and where applicable the regulator, to enable high expansion to be achieved precisely, even with a simple single-stage regulator.

Selon une possibilité compatible avec les précédentes, le circuit de régulation de réservoir peut comporter au moins une platine munie d’un conduit mettant en communication hydraulique un espace interne d’un dit au moins un réservoir et le circuit fluidique d’alimentation, ladite platine comprenant un canal accolé au conduit et traversé par le fluide caloporteur.According to a possibility compatible with the previous ones, the tank regulation circuit can comprise at least one plate provided with a conduit putting into hydraulic communication an internal space of said at least one tank and the fluid supply circuit, said plate comprising a channel attached to the conduit and crossed by the heat transfer fluid.

Ainsi, le combustible peut circuler d’un réservoir vers le circuit fluidique d’alimentation, et inversement, via le ou les conduits. Le ou les conduits sont en outre régulés en température par le fluide caloporteur circulant dans le canal de la ou les platines. Il en va alors de même du combustible circulant dans le ou les conduits et/ou du réservoir.Thus, the fuel can circulate from a tank to the fluid supply circuit, and vice versa, via the conduit(s). The conduit(s) are also regulated in temperature by the heat transfer fluid circulating in the channel of the plate(s). The same then applies to the fuel circulating in the conduit(s) and/or the tank.

Selon une possibilité compatible avec les précédentes, le canal peut être accolé au réservoir.According to a possibility compatible with the previous ones, the channel can be attached to the reservoir.

Cette caractéristique peut favoriser la régulation de la température du réservoir.This feature can help regulate the tank temperature.

Selon une possibilité compatible avec les précédentes, le canal peut communiquer hydrauliquement avec une première tuyauterie et une deuxième tuyauterie du circuit de régulation de réservoir, la première tuyauterie et la deuxième tuyauterie étant en communication hydraulique directement ou indirectement avec le circuit de régulation de pile.According to a possibility compatible with the previous ones, the channel can communicate hydraulically with a first pipe and a second pipe of the tank regulation circuit, the first pipe and the second pipe being in hydraulic communication directly or indirectly with the battery regulation circuit.

Le circuit de régulation de réservoir fonctionne alors bien conjointement avec le circuit de régulation de pile.The tank regulation circuit then works well in conjunction with the battery regulation circuit.

Selon une possibilité compatible avec les précédentes, le circuit fluidique d’alimentation comportant au moins un port de distribution, ledit conduit peut déboucher sur ledit port de distribution.According to a possibility compatible with the previous ones, the fluid supply circuit comprising at least one distribution port, said conduit can lead to said distribution port.

Selon une possibilité compatible avec les précédentes, ledit générateur d’énergie électrique peut comporter au moins deux réservoirs coopérant respectivement avec au moins deux platines, lesdits canaux desdites platines étant hydrauliquement en communication.According to a possibility compatible with the previous ones, said electrical energy generator can comprise at least two reservoirs cooperating respectively with at least two plates, said channels of said plates being hydraulically in communication.

Les platines sont alors agencées en série fluidiquement pour effectuer une régulation de température au niveau de chaque réservoir. Le canal de chaque platine est relié au circuit de régulation de pile indirectement au moins par une autre platine.The plates are then arranged fluidly in series to carry out temperature regulation at the level of each tank. The channel of each board is connected to the battery regulation circuit indirectly at least through another board.

Alternativement, un agencement en parallèle des platines est envisageable.Alternatively, a parallel arrangement of the plates is possible.

Selon une possibilité compatible avec les précédentes, un aéronef peut comporter un générateur d’énergie électrique selon l’invention.According to a possibility compatible with the preceding ones, an aircraft may include an electrical energy generator according to the invention.

Eventuellement, la pile à combustible de l’aéronef peut être reliée électriquement à au moins une machine électrique, ladite machine électrique étant configurée pour mettre en mouvement au moins un rotor dudit aéronef.Optionally, the fuel cell of the aircraft can be electrically connected to at least one electrical machine, said electrical machine being configured to set in motion at least one rotor of said aircraft.

L’invention vise aussi un procédé de régulation de température d’un générateur d’énergie électrique muni d’une pile à combustible en présence d’une température extérieure inférieure ou égale à un seuil bas, le générateur d’énergie électrique comprenant au moins un réservoir configuré pour contenir un combustible, le réservoir étant relié à un circuit fluidique d’alimentation, ledit circuit fluidique d’alimentation débouchant sur la pile à combustible, ledit circuit fluidique d’alimentation comprenant une entrée de remplissage configurée pour être connectée à une station de remplissage externe n’appartenant pas au générateur d’énergie électrique, ledit générateur d’énergie électrique comprenant un système de régulation de température, le système de régulation de température comprenant un circuit de régulation de pile traversé par un fluide caloporteur, le système de régulation de température comprenant au moins un régulateur de température pour réguler une température du fluide caloporteur.The invention also relates to a method for regulating the temperature of an electrical energy generator provided with a fuel cell in the presence of an external temperature less than or equal to a low threshold, the electrical energy generator comprising at least a tank configured to contain a fuel, the tank being connected to a fluid supply circuit, said fluid supply circuit opening onto the fuel cell, said fluid supply circuit comprising a filling inlet configured to be connected to a external filling station not belonging to the electrical energy generator, said electrical energy generator comprising a temperature regulation system, the temperature regulation system comprising a battery regulation circuit through which a heat transfer fluid passes, the system temperature regulation comprising at least one temperature regulator for regulating a temperature of the heat transfer fluid.

Ce procédé comporte une mise en circulation du fluide caloporteur dans un circuit de régulation de réservoir coopérant au moins avec ledit au moins un réservoir ou le circuit fluidique d’alimentation, par exemple notamment pour réguler une température du réservoir.This method comprises circulating the heat transfer fluid in a tank regulation circuit cooperating at least with said at least one tank or the fluid supply circuit, for example in particular to regulate a temperature of the tank.

L’invention vise aussi un procédé de régulation de température d’un générateur d’énergie électrique muni d’une pile à combustible en présence d’une température extérieure supérieure ou égale à un seuil haut, le générateur d’énergie électrique comprenant au moins un réservoir configuré pour contenir un combustible, le réservoir étant relié à un circuit fluidique d’alimentation, ledit circuit fluidique d’alimentation débouchant sur la pile à combustible pour alimenter ladite pile à combustible avec ledit combustible, ledit circuit fluidique d’alimentation comprenant une entrée de remplissage connectée à une station de remplissage externe n’appartenant pas au générateur d’énergie électrique, ledit générateur d’énergie électrique comprenant un système de régulation de température, le système de régulation de température comprenant un circuit de régulation de pile traversé par un fluide caloporteur, le système de régulation de température comprenant au moins un régulateur de température pour réguler une température du fluide caloporteur et au moins un circulateur pour mettre en mouvement le fluide caloporteur.The invention also relates to a method for regulating the temperature of an electrical energy generator provided with a fuel cell in the presence of an external temperature greater than or equal to a high threshold, the electrical energy generator comprising at least a tank configured to contain a fuel, the tank being connected to a fluid supply circuit, said fluid supply circuit opening onto the fuel cell to supply said fuel cell with said fuel, said fluid supply circuit comprising a filling inlet connected to an external filling station not belonging to the electrical energy generator, said electrical energy generator comprising a temperature regulation system, the temperature regulation system comprising a battery regulation circuit crossed by a heat transfer fluid, the temperature regulation system comprising at least one temperature regulator for regulating a temperature of the heat transfer fluid and at least one circulator for setting the heat transfer fluid in motion.

Ce procédé comporte une mise en circulation du fluide caloporteur dans un circuit de régulation de réservoir coopérant au moins avec ledit au moins un réservoir ou le circuit fluidique d’alimentation pour réguler une température du combustible par temps chaud durant une phase de remplissage du réservoir à l’aide de ladite station de remplissage.This method comprises circulating the heat transfer fluid in a tank regulation circuit cooperating at least with said at least one tank or the fluid supply circuit to regulate a temperature of the fuel in hot weather during a filling phase of the tank at using said filling station.

L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent :The invention and its advantages will appear in more detail in the context of the description which follows with examples given for illustrative purposes with reference to the appended figures which represent:

la , une vue schématique d’un générateur d’énergie électrique selon l’invention,there , a schematic view of an electrical energy generator according to the invention,

la , une vue schématique d’un circuit de régulation de réservoir comprenant une platine,there , a schematic view of a tank regulation circuit comprising a plate,

la , une vue schématique d’un circuit de régulation de réservoir coopérant avec deux réservoirs à l’aide de deux platines en série,there , a schematic view of a tank regulation circuit cooperating with two tanks using two plates in series,

la , une vue schématique d’un circuit de régulation de réservoir coopérant avec deux réservoirs à l’aide de deux platines en parallèle,there , a schematic view of a tank regulation circuit cooperating with two tanks using two boards in parallel,

la , une vue schématique d’un générateur d’énergie électrique selon l’invention en fonctionnement nominal par temps chaud, etthere , a schematic view of an electrical energy generator according to the invention in nominal operation in hot weather, and

la , une vue schématique d’un générateur d’énergie électrique selon l’invention durant une phase de remplissage par temps froid.there , a schematic view of an electrical energy generator according to the invention during a filling phase in cold weather.

Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d’une seule et même référence.Elements present in several distinct figures are assigned a single reference.

La présente un générateur d’énergie électrique 10 selon l’invention.There presents an electrical energy generator 10 according to the invention.

Selon l’exemple de la , le générateur d’énergie électrique 10 est agencé au sein d’un aéronef 1 pour alimenter électriquement au moins une charge électrique. Par exemple, la pile à combustible 15 est reliée électriquement à au moins une machine électrique 5 pour lui fournir une énergie électrique. Par exemple, la machine électrique 5 peut être un moteur électrique ou une machine pouvant fonctionner sur requête en mode moteur électrique ou générateur électrique. Eventuellement, la machine électrique 5 peut comporter un arbre de sortie mettant en mouvement au moins un rotor 6 ou une hélice directement ou via une chaîne de transmission de puissance mécanique.According to the example of the , the electrical energy generator 10 is arranged within an aircraft 1 to electrically power at least one electrical load. For example, the fuel cell 15 is electrically connected to at least one electrical machine 5 to provide it with electrical energy. For example, the electric machine 5 can be an electric motor or a machine that can operate on request in electric motor or electric generator mode. Optionally, the electric machine 5 may include an output shaft setting in motion at least one rotor 6 or a propeller directly or via a mechanical power transmission chain.

Alternativement, le générateur d’énergie électrique 10 peut être agencé au sein de tout système nécessitant la fourniture d’une énergie électrique, tel qu’un véhicule ou autres.Alternatively, the electrical energy generator 10 can be arranged within any system requiring the supply of electrical energy, such as a vehicle or others.

Indépendamment de cet aspect, le générateur d’énergie électrique 10 est muni d’une pile à combustible 15 usuelle. Par exemple, la pile à combustible 15 est une pile fonctionnant à l’aide de dihydrogène en tant que combustible et de dioxygène ou d’air en tant qu’oxydant, la pile à combustible générant en fonctionnement une énergie électrique et de l’eau.Regardless of this aspect, the electrical energy generator 10 is provided with a usual fuel cell 15. For example, the fuel cell 15 is a cell operating using dihydrogen as fuel and oxygen or air as oxidant, the fuel cell generating electrical energy and water in operation. .

La pile à combustible 15 peut ainsi comprendre notamment une première entrée 16 pour recevoir le combustible, une deuxième entrée 17 pour recevoir l’oxydant, et une sortie 18 pour éjecter le produit résultant de son fonctionnement tel que de l’eau dans le cadre de l’exemple précédent.The fuel cell 15 can thus include in particular a first inlet 16 for receiving the fuel, a second inlet 17 for receiving the oxidant, and an outlet 18 for ejecting the product resulting from its operation such as water in the context of the previous example.

Par exemple, l’oxydant peut être contenu dans de l’air circulant dans un système de climatisation, de chauffage et/ou de désembuage de l’aéronef 1, ce système étant connecté à la deuxième entrée 17 de manière usuelle. La pile à combustible peut aussi comprendre une sortie reliée à ce système pour y injecter l’oxydant non traité.For example, the oxidant may be contained in the air circulating in an air conditioning, heating and/or demisting system of the aircraft 1, this system being connected to the second inlet 17 in the usual manner. The fuel cell may also include an outlet connected to this system to inject the untreated oxidant.

Pour alimenter en combustible la pile à combustible 15, le générateur d’énergie électrique 10 est muni d’au moins un réservoir 20 configuré pour contenir un combustible 99 à une certaine pression, et par exemple à une pression élevée. Le générateur d’énergie électrique 10 peut comprendre un ou plusieurs réservoirs 20.To supply fuel to the fuel cell 15, the electrical energy generator 10 is provided with at least one tank 20 configured to contain a fuel 99 at a certain pressure, and for example at a high pressure. The electrical energy generator 10 may include one or more tanks 20.

Quel que soit le nombre de réservoir, la référence « 20 » désigne n’importe quel réservoir, les références « 201 » et « 202 » désignant des réservoirs particuliers si nécessaire.Regardless of the number of tanks, the reference “20” designates any tank, the references “201” and “202” designating specific tanks if necessary.

Dès lors, le ou les réservoirs 20 sont reliés hydrauliquement à un circuit fluidique d’alimentation 22. Ce circuit fluidique d’alimentation 22 est connecté à la pile à combustible 15, en particulier à la première entrée 16, pour que le ou les réservoirs 20 puissent alimenter en combustible 99 la pile à combustible 15 en fonctionnement.Therefore, the tank(s) 20 are hydraulically connected to a fluid supply circuit 22. This fluid supply circuit 22 is connected to the fuel cell 15, in particular to the first inlet 16, so that the tank(s) 20 can supply fuel 99 to the fuel cell 15 in operation.

De plus, le circuit fluidique d’alimentation 22 comprend une entrée de remplissage 23 pour permettre le remplissage en combustible 99 du ou des réservoirs 20. Par exemple, une telle entrée de remplissage 23 comporte une valve de remplissage 230. L’entrée de remplissage 23 est configurée pour être connectée à une station de remplissage 24 externe n’appartenant pas au générateur d’énergie électrique 10.In addition, the fluid supply circuit 22 comprises a filling inlet 23 to allow the filling of fuel 99 of the tank(s) 20. For example, such a filling inlet 23 comprises a filling valve 230. The filling inlet 23 is configured to be connected to an external filling station 24 not belonging to the electrical energy generator 10.

Par exemple, le circuit fluidique d’alimentation 22 comporte un port de distribution 25 par réservoir 20. Quel que soit le nombre de port de distribution, la référence « 25 » désigne n’importe quel port de distribution, les références « 251 » et « 252 » désignant des ports de distribution particuliers si nécessaire.For example, the fluidic supply circuit 22 includes a distribution port 25 per tank 20. Whatever the number of distribution ports, the reference "25" designates any distribution port, the references "251" and “252” designating specific distribution ports if necessary.

Un tel port de distribution 25 est alors en communication hydraulique avec l’espace interne 21 d’un réservoir 20 ainsi qu’avec la première entrée 16 de la pile à combustible 15 et l’entrée de remplissage 23. Ainsi, le port de distribution 25 peut comprendre une conduite de circulation 26 en communication hydraulique avec un circuit hydraulique d’entrée 28 muni de l’entrée de remplissage 23. De plus, le port de distribution 25 peut comprendre une liaison de distribution 27 connectée à un circuit hydraulique de distribution 29 débouchant sur la pile à combustible 15, et en particulier connectée à la première entrée 16. Eventuellement, le circuit hydraulique de distribution 29 peut comprendre une vanne de distribution 291, possiblement pilotée par un contrôleur 90.Such a distribution port 25 is then in hydraulic communication with the internal space 21 of a tank 20 as well as with the first inlet 16 of the fuel cell 15 and the filling inlet 23. Thus, the distribution port 25 may comprise a circulation pipe 26 in hydraulic communication with a hydraulic inlet circuit 28 provided with the filling inlet 23. In addition, the distribution port 25 may comprise a distribution link 27 connected to a hydraulic distribution circuit 29 opening onto the fuel cell 15, and in particular connected to the first inlet 16. Optionally, the hydraulic distribution circuit 29 may include a distribution valve 291, possibly controlled by a controller 90.

Le contrôleur 90 peut comprendre une ou plusieurs unités de traitement. Chaque unité de traitement peut comprendre par exemple au moins un processeur et au moins une mémoire, au moins un circuit intégré, au moins un système programmable, au moins un circuit logique, ces exemples ne limitant pas la portée donnée à l’expression « unité de traitement ». Le terme processeur peut désigner aussi bien une unité centrale de traitement connue sous l’acronyme CPU, une unité graphique de traitement GPU, une unité digitale connue sous l’acronyme DSP, un microcontrôleur…The controller 90 may include one or more processing units. Each processing unit may comprise, for example, at least one processor and at least one memory, at least one integrated circuit, at least one programmable system, at least one logic circuit, these examples not limiting the scope given to the expression “unit treatment ". The term processor can designate a central processing unit known by the acronym CPU, a graphics processing unit GPU, a digital unit known by the acronym DSP, a microcontroller, etc.

Selon une réalisation, un ou des réservoirs 20 sont réalisés à partir de matériaux composites. De manière complémentaire ou alternative, un ou des réservoirs 20 sont réalisés pour contenir le combustible 99 dans un espace interne 21 à une pression élevée, par exemple de l’ordre de 700 bars. Le cas échéant, le port de distribution 25 peut comprendre un détendeur, illustré par un carré noir sur les figures 2 à 4, pour que le combustible 99 chute à une pression plus basse dans le circuit hydraulique de distribution 29, par exemple de l’ordre de 3 bars.According to one embodiment, one or more tanks 20 are made from composite materials. Complementarily or alternatively, one or more tanks 20 are made to contain the fuel 99 in an internal space 21 at a high pressure, for example of the order of 700 bars. If necessary, the distribution port 25 may include a regulator, illustrated by a black square in Figures 2 to 4, so that the fuel 99 drops to a lower pressure in the hydraulic distribution circuit 29, for example from the order of 3 bars.

Indépendamment de la manière de réaliser la pile à combustible 15 et le ou les réservoirs 20, le générateur d’énergie électrique 10 comprend un système de régulation de température 35.Independently of the manner of producing the fuel cell 15 and the tank(s) 20, the electrical energy generator 10 includes a temperature regulation system 35.

Ce système de régulation de température 35 est pourvu d’un fluide caloporteur 36 ainsi que d’au moins un régulateur de température 38 configuré pour réguler une température du fluide caloporteur 36 et d’au moins un circulateur 37 pour mettre en mouvement le fluide caloporteur 36 dans le régulateur de température 38 et dans une pluralité de circuits hydrauliques.This temperature regulation system 35 is provided with a heat transfer fluid 36 as well as at least one temperature regulator 38 configured to regulate a temperature of the heat transfer fluid 36 and at least one circulator 37 to set the heat transfer fluid in motion. 36 in the temperature regulator 38 and in a plurality of hydraulic circuits.

Un régulateur de température 38 peut être muni d’au moins un réchauffeur 42. Par exemple, une tuyauterie de réchauffage amont 421 achemine le fluide caloporteur 36 dans le réchauffeur 42 qui rejette le fluide caloporteur 36 dans une tuyauterie de réchauffage aval 422.A temperature regulator 38 can be provided with at least one heater 42. For example, an upstream heating pipe 421 routes the heat transfer fluid 36 into the heater 42 which rejects the heat transfer fluid 36 into a downstream heating pipe 422.

Le terme « tuyauterie » désigne tout dispositif pouvant comprendre un ou plusieurs tuyaux ou un équivalent.The term “piping” means any device that may include one or more pipes or an equivalent.

Le contrôleur 90 peut piloter le réchauffeur 42 de manière usuelle en fonction d’au moins une consigne et d’un senseur de température non représenté. Eventuellement, la tuyauterie de réchauffage amont 421 est munie d’une vanne de contrôle pilotée par le contrôleur 90, pour autoriser ou interdire la circulation du fluide caloporteur 36 dans le réchauffeur 42 en fonction du besoin.The controller 90 can control the heater 42 in the usual manner based on at least one setpoint and a temperature sensor not shown. Optionally, the upstream heating pipe 421 is provided with a control valve controlled by the controller 90, to authorize or prohibit the circulation of the heat transfer fluid 36 in the heater 42 depending on the need.

De manière complémentaire ou alternative, le régulateur de température 38 peut être muni d’au moins un refroidisseur 39. Par exemple, une tuyauterie de refroidissement amont 391 achemine le fluide caloporteur 36 dans le refroidisseur 39 qui rejette le fluide caloporteur 36 dans une tuyauterie de refroidissement aval 392.Complementarily or alternatively, the temperature regulator 38 can be provided with at least one cooler 39. For example, an upstream cooling pipe 391 routes the heat transfer fluid 36 into the cooler 39 which rejects the heat transfer fluid 36 into a heat transfer pipe. downstream cooling 392.

Le contrôleur 90 peut piloter le refroidisseur 39 de manière usuelle en fonction d’au moins une consigne et d’un senseur de température non représenté. Eventuellement, la tuyauterie de refroidissement amont 391 est munie d’une vanne de régulation de réservoir pilotée par le contrôleur 90, pour autoriser ou interdire la circulation du fluide caloporteur 36 dans le refroidisseur 39 en fonction du besoin.The controller 90 can control the cooler 39 in the usual manner based on at least one setpoint and a temperature sensor not shown. Optionally, the upstream cooling piping 391 is provided with a tank regulation valve controlled by the controller 90, to authorize or prohibit the circulation of the heat transfer fluid 36 in the cooler 39 depending on the need.

Selon l’exemple illustré, le refroidisseur 39 peut comprendre un échangeur 41 de type radiateur relié hydrauliquement à la tuyauterie de refroidissement amont 391 et à la tuyauterie de refroidissement aval 392. Eventuellement, le refroidisseur 39 peut comprendre un ventilateur 340 pour ventiler le radiateur 41. Le ventilateur 340 peut être mis en mouvement électriquement, ou mécaniquement à l’aide de la circulation de l’air circulant dans un système de climatisation, de chauffage et/ou de désembuage de l’aéronef 1.According to the example illustrated, the cooler 39 may comprise a radiator type exchanger 41 hydraulically connected to the upstream cooling pipe 391 and to the downstream cooling pipe 392. Optionally, the cooler 39 may comprise a fan 340 to ventilate the radiator 41 The fan 340 can be set in motion electrically, or mechanically using the circulation of air circulating in an air conditioning, heating and/or defogging system of the aircraft 1.

Selon l’exemple illustré, le système de régulation de température 35 comporte un refroidisseur 39 et un réchauffeur 42 agencé hydrauliquement en série l’un derrière l’autre. Dès lors, la tuyauterie de refroidissement aval 392 alimente en fluide caloporteur 36 la tuyauterie de réchauffage amont 421, la tuyauterie de réchauffage aval 422 alimentant en fluide caloporteur la tuyauterie de refroidissement amont 391. Selon un autre exemple, le refroidisseur 39 et le réchauffeur 42 peuvent agencés hydrauliquement en parallèle.According to the example illustrated, the temperature regulation system 35 comprises a cooler 39 and a heater 42 arranged hydraulically in series one behind the other. From then on, the downstream cooling pipe 392 supplies the upstream heating pipe 421 with heat transfer fluid 36, the downstream heating pipe 422 supplying the upstream cooling pipe 391 with heat transfer fluid. According to another example, the cooler 39 and the heater 42 can be arranged hydraulically in parallel.

Selon un autre aspect, le circulateur 37 peut comprendre une ou des pompes. Selon l’exemple de la , une pompe est agencée sur la tuyauterie de refroidissement aval 392. Une telle pompe peut toutefois être agencée sur n’importe quelle autre tuyauterie.According to another aspect, the circulator 37 may include one or more pumps. According to the example of the , a pump is arranged on the downstream cooling pipe 392. Such a pump can however be arranged on any other pipe.

Indépendamment des possibilités précédentes, le système de régulation de température 35 comporte un circuit de régulation de pile 45 traversé par le fluide caloporteur 36. Le circuit de régulation de pile 45 a pour fonction de faire circuler le fluide caloporteur 36 dans, contre ou à proximité de la pile à combustible 15 afin de réguler la température de cette pile à combustible 15.Independently of the preceding possibilities, the temperature regulation system 35 comprises a battery regulation circuit 45 crossed by the heat transfer fluid 36. The function of the battery regulation circuit 45 is to circulate the heat transfer fluid 36 in, against or near of the fuel cell 15 in order to regulate the temperature of this fuel cell 15.

Par exemple, le circuit de régulation de pile 45 comporte successivement une tuyauterie de régulation de pile amont 451 alimentant une tuyauterie de régulation 452 cheminant dans, contre ou à côté de la pile à combustible 15, puis une tuyauterie de régulation de pile aval 453. Eventuellement, la tuyauterie de régulation de pile amont 451 comporte une vanne de régulation de pile 454 pilotée par le contrôleur 90.For example, the battery regulation circuit 45 successively comprises an upstream battery regulation pipe 451 supplying a regulation pipe 452 running in, against or next to the fuel cell 15, then a downstream battery regulation pipe 453. Optionally, the upstream pile regulation piping 451 includes a pile regulation valve 454 controlled by the controller 90.

Selon l’exemple illustré, la tuyauterie de refroidissement aval 392 alimente en fluide caloporteur 36 la tuyauterie de régulation de pile amont 451, la tuyauterie de régulation de pile aval 453 débouchant sur la tuyauterie de refroidissement amont 391.According to the example illustrated, the downstream cooling pipe 392 supplies heat transfer fluid 36 to the upstream pile regulation pipe 451, the downstream pile regulation pipe 453 opening onto the upstream cooling pipe 391.

En outre, le système de régulation de température 35 comporte un circuit de régulation de réservoir 50 traversé par le fluide caloporteur 36. Ce circuit de régulation de réservoir 50 coopère avec le ou les réservoirs 20 et/ou le circuit fluidique d’alimentation 22.In addition, the temperature regulation system 35 comprises a tank regulation circuit 50 through which the heat transfer fluid 36 passes. This tank regulation circuit 50 cooperates with the tank(s) 20 and/or the fluid supply circuit 22.

Le fluide caloporteur 36 peut ainsi réguler la température du combustible 99 et/ou du réservoir 20.The heat transfer fluid 36 can thus regulate the temperature of the fuel 99 and/or the tank 20.

Le circuit de régulation de réservoir 50 peut être agencé à l’interface entre le ou les réservoirs 20 et le circuit fluidique d’alimentation 22.The tank regulation circuit 50 can be arranged at the interface between the tank(s) 20 and the fluid supply circuit 22.

Par exemple, le circuit de régulation de réservoir 50 est interfacé entre le ou les ports de distribution 25 et le ou les réservoirs 20.For example, the tank regulation circuit 50 is interfaced between the distribution port(s) 25 and the tank(s) 20.

En référence à la , le circuit de régulation de réservoir 50 comporte au moins une platine 51, voire une platine 51 par réservoir 20. Quel que soit le nombre de réservoir 20, la référence « 51 » désigne n’importe quelle platine, les références « 511 » et « 512 » désignant des platines particulières si nécessaire.In reference to the , the tank regulation circuit 50 comprises at least one plate 51, or even one plate 51 per tank 20. Whatever the number of tanks 20, the reference "51" designates any plate, the references "511" and “512” designating specific decks if necessary.

Une telle platine 51 est munie d’un conduit 52 mettant en communication hydraulique l’espace interne 21 d’un réservoir 20 et le circuit fluidique d’alimentation 22, en particulier le port de distribution 25 qui est représenté schématiquement. Le conduit 52 peut s’étendre dans et/ou en dehors du réservoir 20.Such a plate 51 is provided with a conduit 52 putting into hydraulic communication the internal space 21 of a tank 20 and the fluid supply circuit 22, in particular the distribution port 25 which is represented schematically. The conduit 52 can extend into and/or outside the tank 20.

De plus, la platine 51 comprend un canal 53 accolé au conduit 52 et traversé par le fluide caloporteur 36. Le canal 53 peut entourer partiellement ou totalement le conduit 52. Ce canal 53 peut s’étendre en dehors du réservoir 20, et éventuellement être aussi accolé au réservoir 20.In addition, the plate 51 comprises a channel 53 attached to the conduit 52 and crossed by the heat transfer fluid 36. The channel 53 can partially or completely surround the conduit 52. This channel 53 can extend outside the reservoir 20, and possibly be also attached to tank 20.

Par ailleurs, le canal 53 est en liaison hydraulique avec une première tuyauterie 54 et une deuxième tuyauterie 55 du circuit de régulation de réservoir 50 qui sont en communication hydraulique directement ou indirectement avec le circuit de régulation de pile 45. Par exemple, la tuyauterie de refroidissement aval 392 ou la tuyauterie de régulation de pile amont 451 alimente en fluide caloporteur 36 la première tuyauterie 54, la deuxième tuyauterie 55 débouchant sur la tuyauterie de refroidissement amont 391 ou la tuyauterie de régulation de pile aval 453Furthermore, the channel 53 is in hydraulic connection with a first pipe 54 and a second pipe 55 of the tank regulation circuit 50 which are in hydraulic communication directly or indirectly with the pile regulation circuit 45. For example, the pipework of downstream cooling 392 or the upstream stack regulation pipe 451 supplies heat transfer fluid 36 to the first pipe 54, the second pipe 55 opening onto the upstream cooling pipe 391 or the downstream pile regulation pipe 453

Selon les exemples des figures 3 et 4, le générateur d’énergie électrique 10 peut comporter au moins deux réservoirs 201, 202 coopérant respectivement avec au moins deux platines 511, 512.According to the examples in Figures 3 and 4, the electrical energy generator 10 can comprise at least two reservoirs 201, 202 cooperating respectively with at least two plates 511, 512.

Selon la , les platines 511, 512 sont agencées hydrauliquement en série. Ainsi, une tuyauterie d’entrée 56 forme la première tuyauterie 54 d’une première platine 511 et alimente en fluide caloporteur 36 cette première platine 511. Une tuyauterie intermédiaire 57 s’étend entre la première platine 511 et la deuxième platine 512. Cette tuyauterie intermédiaire 57 représente la deuxième tuyauterie 55 de la première platine 511 et la première tuyauterie 54 de la deuxième platine 512. Enfin, une tuyauterie de sortie 58 forme la deuxième tuyauterie 55 de la deuxième platine 512.According to , the plates 511, 512 are arranged hydraulically in series. Thus, an inlet pipe 56 forms the first pipe 54 of a first plate 511 and supplies heat transfer fluid 36 to this first plate 511. An intermediate pipe 57 extends between the first plate 511 and the second plate 512. This pipe intermediate 57 represents the second pipe 55 of the first plate 511 and the first pipe 54 of the second plate 512. Finally, an outlet pipe 58 forms the second pipe 55 of the second plate 512.

Selon la , les platines 511, 512 sont agencées hydrauliquement en parallèle.According to , the plates 511, 512 are arranged hydraulically in parallel.

La illustre le fonctionnement d’un générateur d’énergie électrique 10 selon l’invention par temps chaud lors d’une phase de remplissage. Un seul réservoir 20 est représenté mais les explications qui suivent sont valables quel que soit le nombre de réservoir 20.There illustrates the operation of an electrical energy generator 10 according to the invention in hot weather during a filling phase. Only one tank 20 is shown but the explanations which follow are valid regardless of the number of tanks 20.

Le cas échéant, la vanne de régulation de pile 454 et la vanne de distribution 291 sont fermées, la pile à combustible 15 étant arrêtée.If necessary, the stack control valve 454 and the distribution valve 291 are closed, the fuel cell 15 being stopped.

Dès lors, le circulateur 37 est mis en fonctionnement pour faire circuler le fluide caloporteur 36 au sein du circuit de régulation de réservoir 50 et du régulateur de température 38. La station de remplissage 24 est alors connectée à l’entrée de remplissage 23 pour y injecter le combustible 99. Le fluide caloporteur 36 peut permettre d’optimiser le remplissage en tendant à refroidir le combustible 99 au plus près du ou des réservoirs 20.From then on, the circulator 37 is put into operation to circulate the heat transfer fluid 36 within the tank regulation circuit 50 and the temperature regulator 38. The filling station 24 is then connected to the filling inlet 23 to inject the fuel 99. The heat transfer fluid 36 can make it possible to optimize the filling by tending to cool the fuel 99 as close as possible to the tank(s) 20.

La illustre le fonctionnement d’un générateur d’énergie électrique 10 selon l’invention par temps froid avec une pile à combustible 15 en fonctionnement. Un seul réservoir 20 est représenté mais les explications qui suivent sont valables quel que soit le nombre de réservoir 20.There illustrates the operation of an electrical energy generator 10 according to the invention in cold weather with a fuel cell 15 in operation. Only one tank 20 is shown but the explanations which follow are valid whatever the number of tanks 20.

Le cas échéant, la vanne de régulation de pile 454 est ouverte pour réguler la température de la pile à combustible 15. Le cas échéant, la vanne de distribution 291 est ouverte pour que le ou les réservoirs 20 alimentent en combustible 99 la pile à combustible 15.If necessary, the stack control valve 454 is opened to regulate the temperature of the fuel cell 15. If applicable, the distribution valve 291 is opened so that the tank(s) 20 supply fuel 99 to the fuel cell. 15.

Dès lors, le circulateur 37 est en fonctionnement pour faire circuler le fluide caloporteur 36 au sein du système de régulation de température 35. Le fluide caloporteur 36 s’écoule dans le circuit de régulation de pile 45 et le régulateur de température 38 pour réguler la température de la pile à combustible 15. De plus, le fluide caloporteur 36 peut s’écouler dans le circuit de régulation de réservoir 50 pour réguler la température notamment par temps froid du réservoir 20 et/ou du combustible 99.From then on, the circulator 37 is in operation to circulate the heat transfer fluid 36 within the temperature regulation system 35. The heat transfer fluid 36 flows into the battery regulation circuit 45 and the temperature regulator 38 to regulate the temperature of the fuel cell 15. In addition, the heat transfer fluid 36 can flow into the tank regulation circuit 50 to regulate the temperature, particularly in cold weather, of the tank 20 and/or of the fuel 99.

Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention et des revendications.Naturally, the present invention is subject to numerous variations as to its implementation. Although several embodiments have been described, it is clearly understood that it is not conceivable to exhaustively identify all the possible modes. It is of course possible to replace a means described by an equivalent means without departing from the scope of the present invention and the claims.

Claims (12)

Générateur d’énergie électrique (10) muni d’une pile à combustible (15), le générateur d’énergie électrique (10) comprenant au moins un réservoir (20) configuré pour contenir un combustible (99), le réservoir (20) étant relié à un circuit fluidique d’alimentation (22), ledit circuit fluidique d’alimentation (22) débouchant sur la pile à combustible (15), ledit circuit fluidique d’alimentation (22) comprenant une entrée de remplissage (23) configurée pour être connectée à une station de remplissage (24) externe n’appartenant pas au générateur d’énergie électrique (10), ledit générateur d’énergie électrique (10) comprenant un système de régulation de température (35), le système de régulation de température (35) comprenant un circuit de régulation de pile (45) traversé par un fluide caloporteur (36) et configuré pour réguler la température de la pile à combustible (15), le système de régulation de température (35) comprenant au moins un régulateur de température (38) configuré pour réguler une température du fluide caloporteur (36) et au moins un circulateur (37) pour mettre en mouvement le fluide caloporteur (36),
caractérisé en ce que ledit système de régulation de température (35) comporte un circuit de régulation de réservoir (50) traversé par le fluide caloporteur (36), le circuit de régulation de réservoir (50) coopérant au moins avec ledit au moins un réservoir (20) ou le circuit fluidique d’alimentation (22).Electric power generator (10) provided with a fuel cell (15), the electric power generator (10) comprising at least one tank (20) configured to contain a fuel (99), the tank (20) being connected to a fluidic supply circuit (22), said fluidic supply circuit (22) opening onto the fuel cell (15), said fluidic supply circuit (22) comprising a filling inlet (23) configured to be connected to an external filling station (24) not belonging to the electrical energy generator (10), said electrical energy generator (10) comprising a temperature regulation system (35), the temperature regulation system (35) comprising a cell regulation circuit (45) traversed by a heat transfer fluid (36) and configured to regulate the temperature of the fuel cell ( 15), the temperature regulation system (35) comprising at least one temperature regulator (38) configured to regulate a temperature of the heat transfer fluid (36) and at least one circulator (37) to set the heat transfer fluid (36) in motion ),
characterized in that said temperature regulation system (35) comprises a tank regulation circuit (50) crossed by the heat transfer fluid (36), the tank regulation circuit (50) cooperating at least with said at least one tank (20) or the fluid supply circuit (22). Générateur d’énergie électrique selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le régulateur de température (38) comporte au moins un réchauffeur (42), ou au moins un refroidisseur (39) ou au moins un réchauffeur (42) et au moins un refroidisseur (39).Electric energy generator according to claim 1,
characterized in that the temperature regulator (38) comprises at least one heater (42), or at least one cooler (39) or at least one heater (42) and at least one cooler (39). Générateur d’énergie électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 2,
caractérisé en ce que le circuit fluidique d’alimentation (22) comporte au moins un port de distribution (25) ainsi qu’un circuit hydraulique d’entrée (28) muni de ladite entrée de remplissage (23) et un circuit hydraulique de distribution (29) débouchant sur la pile à combustible (15), le port de distribution (25) étant relié hydrauliquement à un dit au moins un réservoir (20) ainsi qu’au circuit hydraulique d’entrée (28) et au circuit hydraulique de distribution (29), ledit circuit de régulation de réservoir (50) étant interfacé entre le port de distribution (25) et le réservoir (20).Electric energy generator according to any one of claims 1 to 2,
characterized in that the fluid supply circuit (22) comprises at least one distribution port (25) as well as a hydraulic inlet circuit (28) provided with said filling inlet (23) and a hydraulic distribution circuit (29) opening onto the fuel cell (15), the distribution port (25) being hydraulically connected to said at least one tank (20) as well as to the hydraulic inlet circuit (28) and to the hydraulic circuit of distribution (29), said tank regulation circuit (50) being interfaced between the distribution port (25) and the tank (20). Générateur d’énergie électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que ledit circuit de régulation de réservoir (50) comporte au moins une platine (51) munie d’un conduit (52) mettant en communication hydraulique un espace interne (21) d’un dit au moins un réservoir (20) et le circuit fluidique d’alimentation (22), la platine (51) comprenant un canal (53) accolé au conduit (52) et traversé par le fluide caloporteur (36).Electric energy generator according to any one of claims 1 to 3,
characterized in that said tank regulation circuit (50) comprises at least one plate (51) provided with a conduit (52) putting into hydraulic communication an internal space (21) of said at least one tank (20) and the fluid supply circuit (22), the plate (51) comprising a channel (53) attached to the conduit (52) and crossed by the heat transfer fluid (36). Générateur d’énergie électrique selon la revendication 4,
caractérisé en ce que le canal (53) est accolé au réservoir (20).Electric energy generator according to claim 4,
characterized in that the channel (53) is attached to the reservoir (20). Générateur d’énergie électrique selon l’une quelconque des revendications 4 à 5,
caractérisé en ce que le canal (53) communique hydrauliquement avec une première tuyauterie (54) et une deuxième tuyauterie (55) du circuit de régulation de réservoir (50), la première tuyauterie (54) et la deuxième tuyauterie (55) étant en communication hydraulique directement ou indirectement avec le circuit de régulation de pile (45).Electric energy generator according to any one of claims 4 to 5,
characterized in that the channel (53) communicates hydraulically with a first pipe (54) and a second pipe (55) of the tank regulation circuit (50), the first pipe (54) and the second pipe (55) being in hydraulic communication directly or indirectly with the battery regulation circuit (45). Générateur d’énergie électrique selon l’une quelconque des revendications 4 à 6,
caractérisé en ce que le circuit fluidique d’alimentation (22) comportant au moins un port de distribution (25), ledit conduit (52) débouche sur ledit port de distribution (25).Electric energy generator according to any one of claims 4 to 6,
characterized in that the fluid supply circuit (22) comprising at least one distribution port (25), said conduit (52) opens onto said distribution port (25). Générateur d’énergie électrique selon l’une quelconque des revendications 4 à 7,
caractérisé en ce que ledit générateur d’énergie électrique (10) comporte au moins deux réservoirs (201, 202) coopérant respectivement avec au moins deux platines (511, 512), lesdits canaux (531, 532) desdites platines (511, 512) étant hydrauliquement en communication.Electric energy generator according to any one of claims 4 to 7,
characterized in that said electrical energy generator (10) comprises at least two reservoirs (201, 202) cooperating respectively with at least two plates (511, 512), said channels (531, 532) of said plates (511, 512) being hydraulically in communication. Aéronef (1),
caractérisé en ce que ledit aéronef (1) comporte un générateur d’énergie électrique (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.Aircraft (1),
characterized in that said aircraft (1) comprises an electrical energy generator (10) according to any one of claims 1 to 8. Aéronef selon la revendication 9,
caractérisé en ce que ladite pile à combustible (15) est reliée électriquement à au moins une machine électrique (5), ladite machine électrique (5) étant configurée pour mettre en mouvement au moins un rotor (6) dudit aéronef (1).Aircraft according to claim 9,
characterized in that said fuel cell (15) is electrically connected to at least one electric machine (5), said electric machine (5) being configured to set in motion at least one rotor (6) of said aircraft (1). Procédé de régulation de température d’un générateur d’énergie électrique (10) muni d’une pile à combustible (15) en présence d’une température extérieure inférieure ou égale à un seuil bas, le générateur d’énergie électrique (10) comprenant au moins un réservoir (20) configuré pour contenir un combustible (99), le réservoir (20) étant relié à un circuit fluidique d’alimentation (22), ledit circuit fluidique d’alimentation (22) débouchant sur la pile à combustible (15), ledit circuit fluidique d’alimentation (22) comprenant une entrée de remplissage (23) configurée pour être connectée à une station de remplissage (24) externe n’appartenant pas au générateur d’énergie électrique (10), ledit générateur d’énergie électrique (10) comprenant un système de régulation de température (35), le système de régulation de température (35) comprenant un circuit de régulation de pile (45) traversé par un fluide caloporteur (36), le système de régulation de température (35) comprenant au moins un régulateur de température (38) pour réguler une température du fluide caloporteur (36) et au moins un circulateur (37) pour mettre en mouvement le fluide caloporteur (36),
au cours duquel le procédé comporte une mise en circulation du fluide caloporteur (36) dans le régulateur de température (38) et dans un circuit de régulation de réservoir (50) coopérant au moins avec ledit au moins un réservoir (20) ou le circuit fluidique d’alimentation (22), le régulateur de température (38) comportant au moins un réchauffeur (42), ou au moins un refroidisseur (39) ou au moins un réchauffeur (42) et au moins un refroidisseur (39).Method for regulating the temperature of an electrical energy generator (10) provided with a fuel cell (15) in the presence of an external temperature less than or equal to a low threshold, the electrical energy generator (10) comprising at least one tank (20) configured to contain a fuel (99), the tank (20) being connected to a fluid supply circuit (22), said fluid supply circuit (22) opening onto the fuel cell (15), said fluid supply circuit (22) comprising a filling inlet (23) configured to be connected to an external filling station (24) not belonging to the electrical energy generator (10), said generator electrical energy (10) comprising a temperature regulation system (35), the temperature regulation system (35) comprising a battery regulation circuit (45) traversed by a heat transfer fluid (36), the regulation system temperature controller (35) comprising at least one temperature regulator (38) for regulating a temperature of the heat transfer fluid (36) and at least one circulator (37) for setting the heat transfer fluid (36) in motion,
during which the method comprises circulating the heat transfer fluid (36) in the temperature regulator (38) and in a tank regulation circuit (50) cooperating at least with said at least one tank (20) or the circuit supply fluid (22), the temperature regulator (38) comprising at least one heater (42), or at least one cooler (39) or at least one heater (42) and at least one cooler (39). Procédé de régulation de température d’un générateur d’énergie électrique (10) muni d’une pile à combustible (15) en présence d’une température extérieure supérieure ou égale à un seuil haut, le générateur d’énergie électrique (10) comprenant au moins un réservoir (20) configuré pour contenir un combustible (99), le réservoir (20) étant relié à un circuit fluidique d’alimentation (22), ledit circuit fluidique d’alimentation (22) débouchant sur la pile à combustible (15) pour alimenter ladite pile à combustible (15) avec ledit combustible (99), ledit circuit fluidique d’alimentation (22) comprenant une entrée de remplissage (23) connectée à une station de remplissage (24) externe n’appartenant pas au générateur d’énergie électrique (10), ledit générateur d’énergie électrique (10) comprenant un système de régulation de température (35), le système de régulation de température (35) comprenant un circuit de régulation de pile (45) traversé par un fluide caloporteur (36), le système de régulation de température (35) comprenant au moins un régulateur de température (38) pour réguler une température du fluide caloporteur (36),
au cours duquel le procédé comporte une mise en circulation du fluide caloporteur (36) dans le régulateur de température (38) et dans un circuit de régulation de réservoir (50) coopérant au moins avec ledit au moins un réservoir (20) ou le circuit fluidique d’alimentation (22) pour réguler une température du combustible (99) par temps chaud durant une phase de remplissage du réservoir (20) à l’aide de ladite station de remplissage (24), le régulateur de température (38) comportant au moins un réchauffeur (42), ou au moins un refroidisseur (39) ou au moins un réchauffeur (42) et au moins un refroidisseur (39)..Method for regulating the temperature of an electrical energy generator (10) provided with a fuel cell (15) in the presence of an external temperature greater than or equal to a high threshold, the electrical energy generator (10) comprising at least one tank (20) configured to contain a fuel (99), the tank (20) being connected to a fluid supply circuit (22), said fluid supply circuit (22) opening onto the fuel cell (15) for supplying said fuel cell (15) with said fuel (99), said fluid supply circuit (22) comprising a filling inlet (23) connected to an external filling station (24) not belonging to to the electrical energy generator (10), said electrical energy generator (10) comprising a temperature regulation system (35), the temperature regulation system (35) comprising a battery regulation circuit (45) passed through by a heat transfer fluid (36), the temperature regulation system (35) comprising at least one temperature regulator (38) for regulating a temperature of the heat transfer fluid (36),
during which the method comprises circulating the heat transfer fluid (36) in the temperature regulator (38) and in a tank regulation circuit (50) cooperating at least with said at least one tank (20) or the circuit supply fluid (22) for regulating a temperature of the fuel (99) in hot weather during a filling phase of the tank (20) using said filling station (24), the temperature regulator (38) comprising at least one heater (42), or at least one cooler (39) or at least one heater (42) and at least one cooler (39).
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