Brevet FR2868604A1 — publié le 20051007

La présente invention concerne un système de pile à combustible et en particulier un dispositif de commande de démarrage et ses procédés de commande disponibles, pouvant permettre au fonctionnement du système de pile à combustible d'être interrompu aisément ou de continuer sa réaction chimique dans le but de commander la fourniture de puissances électriques dans le système de pile à combustible. Les techniques antérieures dans certains cas souhaitent trouver une manière d'interrompre immédiatement la réaction chimique se produisant dans le système de pile à combustible, pour stopper la génération de puissance électrique par ce système de pile à combustible. Du fait que les appareils électriques du système de pile à combustible réalisés avec les techniques antérieures présentent des insuffisances au niveau du principe de conception sur l'aspect de l'interruption de la réaction chimique, ils permettent de stopper la fourniture de puissance électrique après que le combustible introduit dans le système de pile à combustible a brûlé. Ceci est le défaut évident des techniques antérieures. En conséquence, l'inventeur de la présente invention a inventé un dispositif de commande de démarrage appliqué à un système de pile à combustible et ses procédés de commande, en considérant le défaut mentionné ci-dessus dont souffrent les techniques antérieures et en faisant que des utilisateurs puissent l'utiliser comme un interrupteur pour interrompre ou continuer de manière appropriée la réaction chimique du système de pile à combustible, dans le but de commander la fourniture de puissance électrique dans le système de pile à combustible. La présente invention fournit principalement un dispositif de commande de démarrage, appliqué à un système de pile à combustible et ses procédés de commande; des utilisateurs peuvent l'utiliser à la façon d'un interrupteur pour interrompre ou continuer de manière appropriée la réaction chimique du système de pile à combustible, afin de commander la fourniture de puissance électrique dans le système de pile à combustible. En plus, un autre but de la présente invention est de fournir un procédé plus efficace, rapide et économique pour interrompre une réaction chimique du système de pile à combustible, au moment de l'introduction de combustible tel que du méthanol pour la première fois dans la pile à combustible à méthanol direct. Dans le but mentionné ci-dessus, la présente invention fournit un dispositif de commande de démarrage appliqué à un système de pile à combustible comprenant: un séparateur de type à collage, pouvant être collé fermement sur des cathodes d'un système de pile à combustible, ou être séparé des cathodes, et permettant d'établir une séparation entre les cathodes du système de pile à combustible et l'air ambiant, à un état collé fermement, tout en permettant de faire circuler l'air ambiant autour des cathodes du système de pile à combustible, en l'état de séparation. En plus, pour le but mentionné ci-dessus, la présente invention fournit un procédé de commande de démarrage appliqué à un système de pile à combustible, comprenant les étapes ci-après: fourniture d'un système de pile à combustible; faire coller fermement le dispositif de commande de démarrage sur des cathodes du système de pile à combustible afin d'isoler complètement les cathodes du système de pile à combustible vis-à-vis de l'air ambiant, pour que la réaction chimique se déroulant dans le système de pile à combustible puisse être interrompue; et séparer, le dispositif de commande de démarrage des cathodes du système de pile à combustible, afin de faire circuler l'air ambiant autour des cathodes du système de pile à combustible, sous l'état de séparation, afin de continuer le déroulement de la réaction chimique. Les buts ci-dessus et avantages de la présente invention vont devenir mieux évidents en référence aux dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est une vue éclatée de la présente invention; la figure 2 est une vue en élévation alors que les cathodes du système de pile à combustible sont collées par un séparateur; la figure 3 est une vue en élévation tandis que le séparateur est déchiré des cathodes du système de pile à combustible; la figure 4 est une vue en élévation tandis que la présente invention est utilisée dans un autre système de pile à combustible; et la figure 5 est un ordinogramme du procédé de commande selon la présente invention. La figure 1 représente une vue éclatée de la présente invention. Le dispositif de commande de démarrage 10 peut principalement être collé fermement sur les cathodes 20A du système de pile à combustible 20 ou déchiré des cathodes 20A du système de pile à combustible 20 pour que l'utilisateur puisse commander le système de pile à combustible 20 et savoir s'il est dans les conditions d'obtention de réaction chimique pour générer de la puissance électrique tandis que les cathodes sont en un état fermement collé ou de séparation et permet de commander directement (MARCHE/ARRET) la puissance fournie par le système de pile à combustible à la façon de l'utilisation d'un interrupteur servant à mettre en service ou hors service l'alimentation en puissance. En prenant le mode de réalisation du système de pile à combustible au méthanol direct 20 pour décrire le mécanisme d'action, la formule chimique pour l'anode du système de pile à combustible à méthanol direct 20 est la suivante. CH3OH + H2O -* 6H+ + 6e + CO2 La formule chimique pour la cathode du système de pile à combustible à méthanol direct 20 est tel que ci-après. 1.502 + 6H+ + 6e- > 3CH2O La réaction globale est la suivante CH3OH + H2O + 1.502 - 3H2O + CO2 En observant les équations, on trouve que la fourniture de 02 est la condition nécessaire pour obtenir une réaction suffisante de la part du système de pile à combustible à méthanol direct 20. Si l'on stoppe la fourniture de 02 le système de pile à combustible à méthanol direct 20 ne peut produire la réaction électrochimique, c'est-à-dire que la génération de fourniture de puissance par le système de pile à combustible à méthanol direct 20 serait stoppé. La figure 2 est une vue en élévation tandis que les cathodes du système de pile à combustible sont collées par un séparateur. Tel que représenté sur la figure 2, le dispositif de commande de démarrage 10 est un séparateur en réalité. Si l'utilisateur colle fermement le séparateur 10 sur les cathodes 20A du système de pile à combustible 20, les cathodes 20A ne pourraient fournir l'air ambiant faisant que la réaction chimique serait interrompue et que la génération de puissance électrique serait stoppée. La figure 3 est un croquis dans lequel le séparateur est déchiré des cathodes du système de pile à combustible. Après que les utilisateurs ont déchiré le séparateur 10 des cathodes 20A du système de pile à combustible 20, la réaction chimique se déroulant dans le système de pile à combustible 20 peut être continué progressivement et une puissance sera générée du fait que les cathodes 20A peuvent prélever l'air ambiant; en plus si l'utilisateur colle le séparateur 10 sur les cathodes 20A du système de pile à combustible 20 de nouveau dans l'état tel que représenté sur la figure 3, l'état tel que représenté sur la figure 2 est récupéré. Et la puissance dégagée dans le système de pile à combustible ne serait pas générée lorsque le séparateur 2 est collé fermement. L'utilisateur peut obtenir l'état tel que représenté sur la figure 2 et la figure 3 répétitivement pour assurer une commande (MARCHE/ARRET) de fourniture de puissance électrique par le système de pile à combustible 20 comme en utilisant un interrupteur. Le système de pile à combustible 20 auquel le dispositif de commande de démarrage 10 est appliqué est un système obtenu par les procédures de fabrication de cartes à circuit imprimé (PCB) rigides ou souples, telles que représentées sur la figure 4, qui est la vue en élévation de la présente invention utilisée dans un autre système de pile à combustible. Le dispositif de commande de démarrage 10 est appliqué en particulier à l'interruption de la réaction chimique du système de pile à combustible au moment de l'introduction de combustible tel que du méthanol pour la première fois dans la pile à combustible à méthanol direct dont les fonctions peuvent être satisfaites immédiatement avec un procédé d'une efficacité maximale rapide et économique, c'est-à-dire en collant le séparateur 10 sur les cathodes 20A du système de pile à combustible 20. La figure 5 est l'ordinogramme concernant le procédé de commande de la présente invention. Le procédé de commande de démarrage 30 appliqué au système de pile à combustible 20 est composé principalement des étapes 301, 303 et 305 tel qu'indiqué ci-après. A l'étape 301, on 2868604 6 fournit le système de pile à combustible 20 pouvant être la pile à combustible à méthanol direct 20 selon la description mentionnée ci-dessus. A l'étape 303, on colle fermement le dispositif de commande de démarrage 10 sur les cathodes 20A du système de pile à combustible 20 pour isoler les cathodes 20A du système de pile à combustible 20 complètement de l'air ambiant, faisant que la réaction chimique dans le système de pile à combustible 20 peut être interrompue. A l'étape 305, on sépare le dispositif de commande de démarrage 10 des cathodes 20A du système de pile à combustible 20 pour faire circuler l'air ambiant autour des cathodes 20A du système de pile à combustible 20 en état de séparation afin de continuer la réaction chimique D'après la réaction ci-dessus, le dispositif de commande de démarrage 10 aux étapes 303 et 305 peut être mis en uvre comme un séparateur. Le séparateur 10 mentionné ci-dessus peut être de tout type de matériau ayant une bonne isolation vis-à-vis de l'air ambiant tel que de la résine de polychlorure de vinyle. Le séparateur 10 pourrait en principe couvrir la totalité des cathodes du système de pile à combustible 20. En outre, le séparateur peut être obtenu par un film de maintien frais qui pourrait être utilisé pour couvrir et fermer hermétiquement la totalité du système de pile à combustible pour isoler de l'air ambiant les cathodes du système de pile à combustible. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de démarrage appliqué à un système de pile à combustible (20), caractérisé par le fait qu'il comprend: un séparateur (10) de type à collage, pouvant être collé fermement sur des cathodes (20A) d'un système de pile à combustible (20), ou être séparé des cathodes (20A), et permettant d'établir une séparation entre les cathodes (20A) du système de pile à combustible (20) et l'air ambiant, à un état collé fermement, tout en permettant de faire circuler l'air ambiant autour des cathodes (20A) du système de pile à combustible (20), en l'état de séparation. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le séparateur (10) de type à collage est constitué d'une résine de type chlorure de polyvinyle. 3. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le séparateur (10) de type à collage est d'un type de matériau présentant une bonne isolation vis-à-vis de l'air ambiant. 4. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système de pile à combustible (20) est une pile à combustible à méthanol direct. 5. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le séparateur (10) de type à collage est un type de film à maintien à l'état de fraîcheur, qui pourrait être utilisé pour couvrir et isoler hermétiquement la totalité du système de pile à combustible (20) afin d'isoler vis-à-vis de l'air ambiant les cathodes (20A) du système de pile à combustible (20). 6. Procédé de commande de démarrage appliqué à un système de pile à combustible (20), caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes ciaprès: 2868604 8 - fourniture d'un système de pile à combustible (20) ; faire coller fermement le dispositif de commande de démarrage sur des cathodes (20A) du système de pile à combustible (20) afin d'isoler complètement les cathodes (20A) du système de pile à combustible (20) vis-à-vis de l'air ambiant, pour que la réaction chimique se déroulant dans le système de pile à combustible (20) puisse être interrompue; et séparer le dispositif de commande de démarrage des cathodes (20A) du système de pile à combustible (20), afin de faire circuler l'air ambiant autour des cathodes (20A) du système de pile à combustible (20), sous l'état de séparation, afin de continuer le déroulement de la réaction chimique. 7. Procédé de commande selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif de commande de démarrage est un séparateur (10). 8. Procédé de commande selon la revendication 7, 20 caractérisé par le fait que le séparateur (10) est un séparateur (10) de type à collage. 9. Procédé de commande selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le séparateur (10) est réalisé en résine de polychlorure de vinyle. 10. Procédé de commande selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le séparateur (10) est formé en un type de matériau présentant une bonne isolation vis-à-vis de l'air ambiant. 11. Procédé de commande selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le système de pile à combustible (20) est une pile à combustible à méthanol direct. 12. Procédé de commande selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le séparateur (10) est un film à maintien à l'état de fraîcheur, qui pourrait être utilisé pour couvrir et fermer hermétiquement la totalité du système de pile à combustible (20), afin d'isoler de l'air ambiant les cathodes (20A) du système de pile à combustible (20).