Brevet FR2865069A1 — publié le 20050715

Description L'invention concerne un système de pile à combustible muni d'un empilement de cellules à combustible et d'au moins un dispositif d'accumulation d'énergie électrique qui peut être séparé et/ou raccordé électriquement à l'empilement de cellules à combustible par l'intermédiaire d'au moins un élément de commutation électronique, l'empilement de cellules à combustible étant refroidi. Un système de pile à combustible de ce genre est décrit dans le document DE 101 25 106 Al. Le système de pile à combustible qui y est décrit est muni d'un commutateur de préférence électronique, au moyen duquel un flux de courant synchronisé peut être prélevé de l'empilement de cellules à combustible. Le réglage de l'empilement de cellules à combustible se fait de sorte que lorsqu'une valeur limite critique est atteinte, par exemple une tension minimale, une pression critique, une résistance interne prédéterminée ou autre, le courant sortant de l'empilement de cellules à combustible est interrompu par le commutateur pour empêcher la tension de chacune des piles à combustion ou de certaines d'entre elles de chuter en dessous d'une limite dommageable. De façon typique, une telle limite dommageable est de 0 Volt pour une tension de pile. Lorsque le flux de courant sortant de la pile à combustible est interrompu, l'alimentation en énergie du consommateur se fait à partir de l'accumulateur d'énergie électrique, ici une combinaison d'une batterie et d'un condensateur à grande capacité. La commutation modulée largeur d'impulsion impose à l'élément de commutation lui-même des contraintes très élevées, notamment pour les hautes fréquences, étant donné que les courants doivent généralement être commutés en charge et que la résistance interne de l'élément de commutation doit être maintenue la plus faible possible pour éviter une perte de puissance importante. Ce niveau d'exigence peut être atteint en utilisant des commutateurs à semi-conducteurs, par exemple sous forme de transistors à effet de champ à base de composants métal oxyde semi-conducteurs, couramment désignés MOS F.E.T. Les temps de commutation extrêmement courts des MOS F.E.T., et ce également en charge, permettent d'obtenir des fréquences de modulation d'impulsions en largeur élevées tout en enregistrant que des pertes de puissance modérées. De plus, de tels MOS F.E.T. supportent généralement des impulsions de courant extrêmement importantes, telles que celles qui se créent par exemple lorsque l'on utilise des accumulateurs intermédiaires à faible résistance, tel que le condensateur à grande capacité précédemment cité. Malgré la perte de puissance relativement modérée de tels commutateurs électroniques, les courants et les puissances élevés produisent une quantité de chaleur relativement importante du fait des pertes de puissance. Devoir prévoir des mesures spécifiques pour évacuer cette perte de puissance se manifestant sous la forme d'énergie thermique est un sérieux inconvénient du système de piles à combustible déjà très complexe w par ailleurs. La température ambiante des commutateurs électroniques est relativement élevée, notamment dans les systèmes de piles à combustible qui tirent l'hydrogène nécessaire de systèmes de générateur de gaz, ce qui rend plus difficile le refroidissement par convection réalisé au moyen d'éléments de refroidissement et/ou de corps de refroidissement conventionnels. L'objectif de la présente invention est donc de créer une structure évitant les inconvénients susnommés et optimisant l'application de commutateurs électroniques dans 20 des systèmes de pile à combustible comme ceux présentés dans le préambule. Cet objectif est atteint avec le système de pile à combustion de l'invention dans lequel au moins un des éléments de commutation est couplé thermiquement avec un circuit de refroidissement pour refroidir l'empilement de piles à combustible. Le couplage thermique des éléments de commutation avec le système de refroidissement déjà présent dans un empilement de cellules à combustible, par exemple à base de cellules à combustible PEM, permet d'utiliser le circuit de refroidissement déjà présent pour refroidir les éléments de commutation électroniques. Le refroidissement de l'empilement de cellules à combustible par le circuit de refroidissement est typiquement configuré comme un refroidissement actif et réglé. Dans le cas d'un empilement de cellules à combustible PEM, les températures sont par exemple réglées à environ 70 à 90 C, avec une tolérance de 1 C afin d'assurer son bon fonctionnement. Etant donné que ce domaine de températures est très bien supporté par les éléments de commutation électroniques généralement utilisés à base de composants semi-conducteurs, le circuit de refroidissement peut se charger autant du refroidissement de l'empilement de cellules à combustible que du refroidissement des composants de l'électronique de puissance. Dans une configuration particulièrement avantageuse de l'invention, il est prévu de configurer l'élément de commutation sous la forme d'un composant semi-conducteur muni d'au moins un commutateur. Conformément à un perfectionnement très avantageux, ce commutateur peut être configuré sous la forme un transistor à effet de champ à base de composant métal oxyde semi-conducteur(MOS F.E.T.), notamment sous la forme d'un MOS F.E.T. avec canal n. L'avantage de tels MOS F.E.T. réside dans les temps de commutation extrêmement courts déjà évoqués, et ce également en charge, pour des pertes de puissance modérées au niveau de la résistance interne des MOS F.E.T., ainsi que dans les fréquences de commutation très élevées que les MOS F.E.T. permettent d'atteindre. L'utilisation de MOS F.E.T. avec canal n offre en outre l'avantage connu que les composants semiconducteurs avec canal n ont une résistance interne plus faible que les composants avec canal p correspondants. L'utilisation de MOS F.E.T. avec canal p peut toutefois être théoriquement envisagée. Conformément à une autre configuration très avantageuse du système de pile à combustible conforme à l'invention, il est en outre prévu qu'au moins deux des éléments de commutation à base de MOS F.E.T. soient raccordés tête-bêche pour séparer et/ou raccorder électriquement l'empilement de cellules à combustible et le dispositif d'accumulation d'énergie. L'avantage particulier de ce type de montage réside dans la séparation de la liaison électrique du fait du montage tête-bêche des MOS F.E.T., ce qui permet d'obtenir une véritable séparation électrique entre l'empilement de cellules à combustible et l'au moins un dispositif d'accumulation d'énergie. Le montage tête-bêche permet de supprimer l'inconvénient de l'utilisation de la diode de substrat typiquement présent dans les MOS F. E.T. Avec le montage tête-bêche, le flux de courant est bloqué de manière sûre dans les deux directions lorsque les MOS F.E.T. sont verrouillés. Le raccordement entre l'empilement de cellules à combustible et l'au moins un dispositif d'accumulation d'énergie est séparé électriquement de manière bipolaire, donc bidirectionnelle, de sorte qu'aucun courant ne peut circuler de la pile à combustible vers l'au moins un dispositif d'accumulation d'énergie et, ce qui est encore plus important pour empêcher que la pile à combustible ne soit endommagée, du dispositif d'accumulation d'énergie vers la pile à combustible. Selon un perfectionnement très avantageux du système de pile à combustible conforme à l'invention, l'au moins un élément de commutation est en contact conducteur d'électricité et conducteur thermique, sur au moins une plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible. On obtient, outre le couplage thermique direct de l'élément de commutation avec l'empilement de cellules à combustible refroidi ou ses plaques terminales également refroidies, le refroidissement idéal de l'élément de commutation ainsi que de sa liaison électrique avec la pile à combustible ou son empilement de cellules à combustible. Que des courants relativement importants circulent ici, d'un ordre de grandeur pouvant atteindre quelques centaines d'ampères, peut représenter un avantage considérable en matière de niveau de difficulté, de montage, d'encombrement et de coût en économisant une conduite de raccordement électrique qui aurait été autrement nécessaire. Le transfert, dans la zone des plaques terminales de l'empilement de cellules à combustible, de l'énergie thermique provenant de la perte de puissance au niveau des éléments de commutation présente en outre l'avantage que la température régnant dans cette zone de l'empilement de cellules à combustible est généralement légèrement plus basse qu'au centre de l'empilement de cellules à combustible. La liaison thermique reliant l'élément de commutation et la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible veille donc d'une part au bon refroidissement de l'élément de commutation et d'autre part à un échauffement de la zone périphérique de l'empilement de cellules à combustible. L'ensemble de l'empilement de cellules à combustible a ainsi une température plus homogène sur les différentes zones de sorte que toutes les cellules à combustible de l'empilement peuvent fonctionner de manière plus homogène. On peut en outre s'attendre à ce que la performance de l'empilement de cellules à combustible soit améliorée. D'autres configurations avantageuses de l'invention ressortent des variantes de 30 réalisation notamment du fait que: É l'élément de commutation à base de MOS F.E.T. peut mesurer la chute de tension dans la résistance interne (RDs0n) d'au moins un des MOS F.E.T. ; et/ou É chacun des éléments de commutation peut être muni d'au moins d'un commutateur électronique (MOS F.E.T.) et d'un circuit intégré pour sa commande; et/ou chacun des éléments de commutation peut être muni d'au moins un commutateur électronique (MOS F.E.T.) et d'un dispositif pour mesurer et amplifier la chute de tension à la résistance interne (RDs ON) du commutateur; et/ou É chacun des éléments de commutation peut être muni de plusieurs commutateurs 5 éléctroniques (MOS F.E.T.) raccordés en parallèle; et/ou É au moins un des éléments de commutation peut être disposé sur la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible reliée à l'anode, et au moins un autre élément de commutation peut être disposé sur la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible reliée à la cathode; et/ou É l'élément de commutation peut être en contact conducteur de chaleur avec le fluide de refroidissement du circuit de refroidissement avant son entrée dans l'empilement de piles à combustible. Un exemple de réalisation est présenté ci-dessous à l'aide des figures qui montrent: Figure 1 un système de pile à combustible; Figure 2 un MOS F.E.T. servant d'élément de commutation électrique; Figure 3 un schéma de principe d'un tel élément de commutation; Figure 4 une possibilité de montage tête-bêche d'éléments de commutation; et Figure 5 une variante de montage tête-bêche d'éléments de commutation. La figure 1 représente un système de pile à combustible (1) muni d'un empilement de cellules à combustible (2) représenté ici de manière symbolique, ledit empilement de cellules à combustible pouvant être configuré par exemple comme un empilement de cellules à combustible PEM. L'empilement de cellules à combustible (2) se compose de plusieurs cellules à combustible qui sont chacune montée en série avec les autres. L'empilement de cellules à combustible peut en outre comporter plusieurs sous-empilements qui sont à leur tour montés en série les uns par rapport aux autres. Les modes de réalisation suivants sont décrits avec un seul empilement de cellules à combustible (2), mais on peut également utiliser plusieurs empilements de cellules à combustible montés en parallèle. L'empilement de cellules à combustible (2) est refroidi par un circuit de refroidissement (3) dans lequel un fluide de refroidissement liquide circule, par exemple un mélange d'eau et d'antigel. Le circuit de refroidissement (3) comprend, outre un échangeur thermique (4) situé dans l'empilement de cellules à combustible (2), un dispositif de circulation (5) ainsi qu'un échangeur thermique (6) destiné à transférer l'énergie thermique du fluide de refroidissement vers l'environnement. L'empilement de cellules à combustible (2) est activement refroidi par ce circuit de refroidissement (3) à une température prédéterminée, généralement comprise dans une fourchette allant de 70 à 90 C. Le refroidissement actif de l'empilement de cellules à combustible (2) se fait ici avec une précision très élevée étant donné que les cellules à combustible de l'empilement (2) fonctionnent de préférence avec une variation de température très limitée d'un ordre de grandeur privilégié de 1 à 2 K. Un capteur (5a) correspondant situé dans le circuit de refroidissement (3) est prévu pour réguler le refroidissement, ledit capteur étant représenté ici dans la zone d'entrée du fluide de o refroidissement dans l'échangeur thermique (4). Le débit du fluide de refroidissement est réglé sur la base des données saisies par ce capteur, ainsi qu'éventuellement en fonction de la température ambiante de l'échangeur thermique (6), par exemple au moyen d'un dispositif de circulation du fluide de refroidissement (5) pouvant être commandé ou réglé, comme cela est représenté ici par la flèche en pointillés, et/ou d'un dispositif à valve destiné à influer sur le débit volumétrique du fluide de refroidissement et/ou d'un aérateur (6a) situé au niveau de l'échangeur thermique (6). Le système de pile à combustible (1) comprend en outre des dispositifs correspondants connus en soi et donc non présentés d'alimentation en combustible, comme par exemple de l'hydrogène ou un mélange de gaz de reformage enrichi en hydrogène et d'air. Le système de pile à combustible (1) représenté ici comprend en outre un dispositif d'accumulation d'énergie (7) qui peut être raccordé à et/ou séparé électriquement de la pile à combustible au moyen d'au moins un élément de commutation électronique (8). Un tel montage du système de pile à combustible (1), tel qu'il est connu dans l'état de la technique, sert à alimenter en courant électrique un consommateur électrique (9) représenté ici. Le système de pile à combustible (1) représen té ici est commandé par un prélèvement de courant synchronisé modulé en largeur d'impulsion à partir de l'empilement de cellules à combustible (2), par l'intermédiaire de l'élément de commutation (8). Le consommateur (9) est toujours relié au dispositif d'accumulation d'énergie (7) ainsi qu'à l'empilement de cellules à combustible (2) lorsque l'élément de commutation (8) est fermé, de sorte que lorsque l'élément de commutation (8) est ouvert, la puissance destinée au consommateur électrique (9) peut être prélevée du dispositif d'accumulation d'énergie (7). Le système de pile à combustible (1) permet ainsi une alimentation en puissance continue du consommateur électrique (9) avec une utilisation idéale de l'empilement de cellules à combustible (2) ou des produits de départ avec lesquelles il est alimenté. Le dispositif d'accumulation d'énergie (7) peut comporter une batterie (7a) , il peut également, comme cela est représenté ici, comporter un branchement en parallèle de la batterie (7a) et d'un condensateur (7b) qui présente une résistance interne sensiblement inférieure à celle de la batterie (7a). Un tel montage est décrit avec ses différentes possibilités de configuration et ses avantages dans le document DE 102 25 106 Al présenté précédemment. La figure 2 représente de nouveau l'élément de commutation (8) dans un montage possible. Sur la représentation, l'élément de commutation (8) est muni d'un commutateur qui est configuré sous la forme d'un transistor à effet de champ à base de métal oxyde semi-conducteur, comme un MOS F.E.T. (10). En principe, un seul MOS F.E.T. (10) devrait suffire comme commutateur dans l'élément de commutation (8). II est toutefois possible d'utiliser plusieurs MOS F.E.T. (10) montés en parallèle comme commutateur dans l'élément de commutation (8) pour réaliser un montage ayant une résistance la plus faible possible à l'état passant. Ceci permet, outre l'obtention d'une liaison à faible résistance à l'état passant, d'insérer plusieurs MOS F.E.T. (10) de plus petite taille, ce qui accroît la surface totale nécessaire aux MOS F.E.T. (10). Cette surface accrue permet d'améliorer le refroidissement des MOS F.E.T. (10) étant donné que ceux-ci sont refroidis au moyen de la surface de substrat, qui représente typiquement en même temps le raccord de drain (D). Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, le drain (D) du MOS F.E.T. (10) est relié à l'empilement de cellules à combustible (2), par exemple à la plaque terminale située côté anode. Cette liaison, qui est représentée à titre d'exemple par la ligne (11) sur la figure 2, est idéalement montée directement sur le MOS F.E.T. et donc à son substrat, donc au raccord de drain (D), sur la plaque terminale. Ce montage direct du MOS F.E.T. (10) sur la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible (2), qui représente en même temps son pôle électrique dans les structures généralement utilisées d'empilement de cellules à combustible (2), permet d'atteindre un couplage thermique et électrique idéal de l'élément de commutation (8) à l'empilement de cellules à combustible (2). Ceci permet d'obtenir une réalisation idéale de l'élément de commutation (8) du point de vue du raccordement électrique et thermique, et ce avec un investissement minimal et sans qu'une ligne de liaison soit nécessaire pour les courants de quelques centaines d'ampères circulant typiquement dans cette zone. La commande du MOS F.E.T. (10) se fait au moyen d'une tension de commande appliquée par exemple par un dispositif électronique de commande et/ou de réglage dans la zone de la porte (G) du MOS F.E.T. (10) et libère ainsi la liaison reliant le drain (D) et la source (S) pour un flux de courant. A la place du raccordement direct, d'un point de vue thermique, de l'élément de commutation (8) à la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible (2), on pourrait également envisager de mettre en contact l'élément de commutation (8) avec le fluide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement (3), la zone désignée par la référence (12) sur la figure 1, située avant l'entrée du fluide de refroidissement dans l'échangeur thermique, étant adaptée à cet effet. La perte de puissance à refroidir de l'élément de commutation (8) est si faible qu'elle ne réchauffe pas le fluide de refroidissement, au point d'influencer désavantageusement le refroidissement de l'empilement de cellules à combustible (2) par l'échangeur thermique (4). D'un autre côté, le fluide de refroidissement est sensiblement plus froid avant son entrée dans l'empilement de cellules à combustible (2) et/ou dans l'échangeur thermique (4) qu'à sa sortie, de sorte qu'il est possible de garantir un refroidissement idéal de l'élément de commutation (8) par le fluide de refroidissement (3) dans cette zone (12) en raison de la différence de température plus importante. On peut en outre envisager d'intégrer d'autres composants électroniques dans la zone de l'élément de commutation (8), en plus de ceux du mode de réalisation de l'élément de commutation (8) des plus simples représenté sur la figure 2. La figure 3 représente encore un élément de commutation (8) de ce genre pour lequel on a opté pour la représentation d'un schéma équivalent du MOS F.E.T. (10). L'élément de commutation (8) est muni, dans la configuration selon la figure 3, outre du MOS F.E.T. (10) qui, tel que précédemment décrit, peut consister en un montage en parallèle d'une pluralité de MOS F.E.T. (10), d'un dispositif pour déterminer et amplifier la chute de tension au niveau de la résistance interne R05 on du ou des MOS F.E.T. (10) connectés. Les MOS F.E.T. (10) ont typiquement une résistance interne Ros on, connue lorsqu'ils sont commutés. Cette résistance interne n'est que de quelques mS) mais les courants commutés très importants dans le cas présenté ici provoquent une chute de tension mesurable qui peut être amplifiée au moyen d'un dispositif d'amplification (13) correspondant, par exemple un amplificateur opérationnel et pouvant servir de signal de mesure pour le courant IBz prélevé de l'empilement de cellules à combustible (2). La mesure du courant de la pile à combustible au moyen de la chute de tension mesurée au niveau de la résistance interne RDs on du MOS F.E.T. (10) peut être réalisée sur 5 à 10 % du courant de la pile à combustible IBz à proprement parlé de sorte que cette valeur suffit amplement pour de nombreux réglages, par exemple les déconnexions de sécurité ou autres. Une analyse sensorielle supplémentaire qui entraînerait des difficultés et des coûts supplémentaires correspondants est donc superflue. Un circuit intégré (14) est en outre représenté sur la représentation de l'élément de commutation (8) conforme à la figure 3, ledit circuit intégré alimentant la porte (G) du MOS F.E.T. (10) en tension de commande. L'intégration d'un tel circuit (14), pouvant à son tour être commandé par un dispositif électronique de commande et de réglage, comme le montre la flèche en pointillés, offre l'avantage d'une part que ces composants sont eux aussi refroidis et d'autre part que la commande du MOS F.E.T. (10) est facilitée par l'intégration dans l'élément de commutation (8). Une autre particularité des MOS F.E.T. (10) ressort du schéma équivalent du MOS F.E.T. représenté sur la figure 3. Le MOS F.E.T. (10) contient, du fait de la structure semi-conductrice du MOS F.E.T. (10) prenant la forme d'un composant métal oxyde semi-conducteur, un outre un effet de diode (15) supplémentaire agissant comme une diode indépendante. En raison de cette diode indépendante , il peut de créer un flux de courant de la source (S) au drain (D) à travers le MOS F.E.T. (10), ici par exemple depuis le dispositif d'accumulation d'énergie (7) vers l'empilement de cellules à combustible (2), et ce même lorsqu'il n'y a pas de tension de commande à la porte (G) du MOS F.E.T. (10), cette situation pouvant influencer le MOS F.E.T. de manière désavantageuse et/ou le détruire. Les figures suivantes montrent donc des montages permettant de réaliser une séparation véritable ou bipolaire entre l'empilement de cellules à combustible (2) et le dispositif d'accumulation d'énergie (7). La figure 4 représente un montage dans lequel deux des éléments de commutation (8) sont montés tête-bêche entre eux de la façon décrite précédemment. Les deux éléments de commutation (8) se trouvent d'un côté de l'empilement de cellules à combustible (2) et sont munis d'une liaison électrique avec celui-ci ou avec une de ses plaques terminales. Les deux éléments de commutation (8) sont connectés à cet effet de telle sorte que les raccords de source (S) de leurs MOS F.E.T. soient interconnectés. Les diodes (15) contenues dans les MOS F.E.T. (10) sont donc montées têtebêche, de sorte qu'un flux de courant ne peut traverser la série de deux éléments de commutation (8) que lorsqu'une tension de commande est appliquée à la porte (G). Deux dispositions sont ici envisageables pour le refroidissement. Une possibilité est que le drain (D) et donc typiquement le substrat de l'un des MOS F.E.T. (10) ou de l'un des élément s de commutation (8) puissent être reliés directement à la plaque terminale. L'autre MOS F.E.T. (10) ou l'autre élément de commutation (8) doit toutefois être monté de manière électriquement isolée. II peut être refroidi au moyen du circuit de refroidissement (3), par exemple dans la zone (12) précédemment décrite de celui-ci. II est également envisageable de refroidir ensemble les deux MOS F.E.T. (10) ou les éléments de commutation (8) au moyen du circuit de refroidissement (3). Le montage permet une commande très simple, car commune, des portes (G) des différents éléments de commutation (8). Le montage peut naturellement être réalisé en principe au moyen d'une liaison des deux raccords de drain (D) des éléments de commutation (8). La liaison directe des raccords de drain (D) et donc typiquement des substrats des MOS F.E.T. (10) permet d'assurer un refroidissement simple devant de préférence être réalisé dans la zone (12) du circuit de refroidissement (3) de la façon présentée précédemment. La figure 5 représente un autre mode de réalisation du montage, deux des éléments de commutation (8) étant ici aussi utilisés, montés tête-bêche l'un par rapport à l'autre. Contrairement à l'exemple de réalisation présenté précédemment, les éléments de commutation (8) ne sont pas reliés directement entre eux; au contraire, l'un des éléments de commutation (8) est disposé sur un des côtés de l'empilement de cellules à combustible (2) et l'autre est disposé sur l'autre côté de l'empilement de cellules à combustible (2). Ce montage permet que les drains (D) de chacun des MOS F.E.T. (10) des deux éléments de commutation (8), et donc ses substrats à grande surface, puisse être appliqués sans isolation électrique et thermique sur les deux plaques terminales de l'empilement de cellules à combustible (2). L'une de ces plaques terminales, celle représentant la cathode, est en liaison électrique et thermoconductrice directe avec l'un des éléments de commutation (8) ou le drain (D) de son MOS F.E.T. (10). L'autre, la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible (2) reliée à l'anode, est elle aussi en contact thermique et électrique direct, cette fois avec le raccord de drain (D) du MOS F.E. T. (10) de l'autre élément de commutation (8). Le montage ici aussi constitue un montage tête-bêche par rapport aux diodes (15) 35 immanentes des MOS F.E.T. (10) ici représentés, de sorte qu'ici aussi une liaison électrique et le passage de courant sont possibles que lorsqu'un signal de commande est appliqué aux portes (G) des MOS F.E.T. (10) des deux éléments de commutation (8). Comme le montrent les deux flèches (16, 17), la commande des portes (G) ne se fait plus conjointement mais séparément, le circuit intégré (14) dans chacun des éléments de commutation (8), du type expliqué dans le cadre de la figure 3, servant à émettre à cette fin un signal de commande in situ, déclenché par exemple par une commande extérieure (par exemple une impulsion) par un dispositif électronique de commande et/ou de réglage. L'avantage par rapport au système précédemment représenté réside ici dans le couplage thermique et électrique direct avec les plaques terminales de l'empilement de cellules à combustible (2), ledit couplage assurant en outre le transfert de l'énergie thermique dans une zone de l'empilement de cellules à combustible (2) dans laquelle cette énergie thermique est très favorable pour équilibrer et harmoniser la courbe de température de l'ensemble de l'empilement de cellules à combustible. Cet avantage l'emporte certainement sur l'inconvénient de la commande des MOS F.E.T. (10) des éléments de commutation (8) un peu plus complexe que dans le mode de réalisation conforme à la figure 4. Tous les éléments de commutation (8) ici représentés peuvent naturellement présenter la structure montrée à titre d'exemple sur la figure 3 et disposer, outre le cas échéant d'un plus grand nombre de MOS F.E.T. (10)montés en parallèle, de dispositifs correspondants pour déterminer le courant de pile à combustible IBZ ainsi que de circuits (14) correspondants pour émettre le signal de commande des portes (G) des MOS F.E.T. (10). Ils peuvent toutefois, sans porter atteinte au fonctionnement de base de l'invention, être configurés comme un seul MOS F.E.T. ou comme un commutateur électronique différent, le montage tête- bêche ne pouvant naturellement être mis en place de manière satisfaisante que dans le cas de MOS F.E.T. Revendications 1. Système de pile à combustible (1) muni d'un empilement de cellules à combustible (2) et d'au moins un dispositif d'accumulation d'énergie électrique (7) qui peut être séparé et/ou raccordé électriquement à l'empilement de cellules à combustible (2) par l'intermédiaire d'au moins un élément de commutation électronique (8) , l'empilement de cellules à combustible (2) étant refroidi, caractérisé en ce que au moins un des éléments de commutation (8) est couplé thermiquement avec un circuit de refroidissement (3) pour refroidir l'empilement de piles à combustible (2) . 2. Système de pile à combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commutation (8) est conçu comme un élément de commutation à semi-conducteurs avec au moins un commutateur. 3. Système de pile à combustible selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de commutation est conçu comme des transistors à effet de champ sur la base d'un élément (10) métal oxyde semi-conducteur (MOS F. E.T.), notamment un MOS F.E.T. avec canal N. 4. Système de pile à combustible selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de commutation (8) à base de MOS F.E.T. mesure la chute de tension dans la résistance interne (RDson) d'au moins un des MOS F.E.T. (10). 5. Système de pile à combustible selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que deux des éléments de commutation (8) au moins à base de MOS F.E.T. (10) sont raccordés tête-bêche pour séparer et/ou raccorder électriquement l'empilement de cellules à combustible (2) et le dispositif d'accumulation d'énergie (7). 6. Système de pile à combustible selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments de commutation (8) est muni d'au moins d'un commutateur électronique (MOS F.E.T.) (10) et d'un circuit intégré (14) pour sa commande. 7. Système de pile à combustible selon l'une des revendication 3 à 6, caractérisé en ce que chacun des éléments de commutation (8) est muni d'au moins un commutateur électronique (MOS F.E.T.) (10) et d'un dispositif (13) pour mesurer et amplifier la chute de tension à la résistance interne (RDsON) du commutateur. 8. Système de pile à combustible selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments de commutation (8) est muni de plusieurs commutateurs éléctroniques (MOS F.E.T.) (10) raccordés en parallèle. 9. Système de pile à combustible selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un élément de commutation (8) est en contact conducteur d'électricité et conducteur thermique sur au moins une plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible (2). 10. Système de pile à combustible selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments de commutation (8) est disposé sur la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible (2) reliée à l'anode, et au moins un autre élément de commutation (8) est disposé sur la plaque terminale de l'empilement de cellules à combustible (2) reliée à la cathode. 11. Système de pile à combustible selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de commutation (8) est en contact conducteur de chaleur avec le fluide de refroidissement du circuit de refroidissement (3) avant son entrée (zone 12) dans l'empilement de cellules à combustible (2).