Brevet FR3098649A1 — publié le 20210115

Description Titre de l'invention : SYSTEME DE PRODUCTION ELECTRIQUE POUR UN AERONEF COMPORTANT UNE PILE A COMBUSTIBLE Domaine technique 100011 La présente invention concerne un système de production électrique qui comporte une pile à combustible et qui est mis en oeuvre dans un aéronef, ainsi qu'un aéronef comportant un système de propulsion à hélice avec un moteur électrique et un tel système de production électrique alimentant le moteur électrique. Technique antérieure [0002] Afin de se déplacer, un aéronef comporte un système de propulsion comportant un moteur et une hélice. Le moteur génère un mouvement rotatif qui est transmis à l'hélice. [0003] Il est connu d'utiliser un moteur électrique afin de mettre en mouvement l'hélice. Il est également envisagé d'utiliser un système de production électrique comportant des piles à combustion pour générer l'électricité nécessaire pour alimenter le moteur électrique. [0004] Une pile à combustible est une pile dans laquelle la génération d'une tension électrique se fait grâce à l'oxydation sur une électrode d'un combustible réducteur, par exemple l'hydrogène, couplée à la réduction sur l'autre électrode d'un oxydant, par exemple l'oxygène de l'air. [0005] La Fie. 3 montre un système de production électrique 300 de l'état de la technique qui comporte une pile à combustible 302 avec une anode 302a et une cathode 302b. [0006] Un ensemble de conducteurs électriques 52 est électriquement alimenté par la pile à combustible 302 pour alimenter électriquement une charge électrique. [0007] Le système de production 300 est Iluidiquement connecté à une source d'hydrogène 304, typiquement un réservoir d'hydrogène qui alimente la pile à combustible 302 en hydrogène au niveau de l'anode 302a. A cette fin, le système de production 300 comporte une première canalisation d'apport 306a qui est fluidiquement connectée entre la source d'hydrogène 304 et l'anode 302a. Le système de production 300 comporte également une première canalisation de rejet 306b dans laquelle l'hydrogène non consommé par l'anode 302a est extrait de l'anode 302a. [0008] Le système de production 300 est fluidiquement connecté à une source d'oxygène 310, typiquement de l'air. [0009] Le système de production 300 comporte un système de traitement 320 qui traite l'air prélevé dans la source d'oxygène 310 et envoyé au niveau dc la cathode 302b. 2 [0010] Le système de traitement 320 comporte un compresseur 324, une turbine 326 et un moteur électrique additionnel 330 qui entraîne en rotation la partie rotative du compresseur 324. Comme cela est expliqué ci-dessous, la partie rotative de la turbine 326 est elle-même entraînée en rotation par l'air sortant de la pile à combustible 302. En outre, la partie rotative du compresseur 324 et la partie rotative de la turbine 326 sont fixées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 328 afin d'assurer que la rotation de la partie rotative de la turbine 326 entraîne la rotation de la partie rotative du compresseur 324 en complément du moteur électrique additionnel 330. [0011] Le système de production 300 comporte une deuxième canalisation d'apport 322a qui est fluidiquement connectée entre la source d'oxygène 310 et l'entrée du compresseur 324. [0012] Le système de traitement 320 comporte un échangeur thermique 332, un humidi- ficateur 334 et un séparateur air/eau 342. Classiquement, l'échangeur thermique 332 comporte une première et une deuxième entrées ainsi qu'une première et une deuxième sorties. Classiquement, l'humidificateur 334 comporte une première et une deuxième entrées ainsi qu'une première et une deuxième sorties. Classiquement, le séparateur air/eau 342 comporte une entrée ainsi qu'une première sortie pour l'air et une deuxième sortie pour l'eau. [0013] Le système de traitement 320 comporte une première canalisation de transfert 336 fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur 324 et la première entrée de l'échangeur thermique 332, une deuxième canalisation de transfert 338 fluidiquement connectée entre la première sortie de l'échangeur thermique 332 et la première entrée de l'humidificateur 334 et une troisième canalisation de transfert 340 fluidiquement connectée entre la première sortie de l'humidificateur 334 et la cathode 302b. [0014] Le système de production 300 comporte également une quatrième canalisation de transfert 344 dans laquelle l'air appauvri en oxygène est extrait de la cathode 302b et où la quatrième canalisation de transfert 344 est fluidiquement connectée à l'entrée du séparateur air/eau 342. [0015] Le système de traitement 320 comporte une cinquième canalisation de transfert 346 fluidiquement connectée entre la première sortie du séparateur air/eau 342 et la deuxième entrée de l'humidificateur 334, une sixième canalisation 348 fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'humidificateur 334 et la deuxième entrée de l'échangeur thermique 332, une septième canalisation 350 fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'échangeur thermique 332 et l'entrée de la turbine 326. L'air appauvri en oxygène provenant de la cathode 302b entraîne alors en rotation la partie rotative de la turbine 326. [0016] L'humidificateur 334 permet le transfert de l'eau encore présente dans l'air provenant du séparateur air/eau 342 vers l'air provenant de l'échangeur thermique 332. 3 100171 Le système de production 300 comporte également une deuxième canalisation de rejet 322b fluidiquement connectée à la sortie de la turbine 326. La deuxième canalisation de rejet 322b guide l'air vers une sortie d'air 352. [0018] Le système de production 300 comporte également une troisième canalisation de rejet 322c fluidiquement connectée à la deuxième sortie du séparateur air/eau 342 pour évacuer l'eau. [0019] L'air prélevé au niveau de la source d'oxygène 310 traverse successivement le com- presseur 324, l'échangeur thermique 332, et l'humidificateur 334 pour arriver à la cathode 302b. L'air poursuit alors son chemin vers le séparateur air/eau 342, l'humidificateur 334, l'échangeur thermique 332, la turbine 326 et la sortie d'air 352. [0020] Bien qu'une telle installation donne entière satisfaction, il est nécessaire de trouver une nouvelle installation qui soit adaptée pour fournir de l'électricité à un moteur électrique de propulsion d'un aéronef et qui permette un contrôle du flux d'air fourni à la pile à combustible en fonction de la puissance électrique requise pour le moteur électrique de propulsion. Exposé de l'invention [0021] Un objet de la présente invention est de proposer un système de production électrique qui comporte une pile à combustible et qui est mis en oeuvre dans un aéronef, et où le débit d'oxygène alimentant la cathode peut être contrôlé. [0022] A cet effet, est proposé un système de production électrique pour un aéronef comportant un moteur électrique, une hélice entraînée en rotation par le moteur électrique, des conducteurs électriques alimentant électriquement le moteur électrique, une source d'hydrogène et une source d'oxygène, où ledit système de production électrique comporte : [0023] - une pile à combustible avec une anode et une cathode, et où la pile à combustible est destinée à alimenter électriquement les conducteurs électriques, [0024] - une première canalisation d'apport fluidiquement connectée à l'anode et destinée à être fluidiquement connectée à la source d'hydrogène, [0025] - un moteur électrique additionnel, [0026] - un compresseur dont la partie rotative est entraînée en rotation par le moteur électrique additionnel, [0027] - une deuxième canalisation d'apport fluidiquement connectée à l'entrée du com- presseur et destinée à être fluidiquement connectée à la source d'oxygène, [0028] - une première canalisation de transfert fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur et la cathode, [0029] - une vanne pouvant prendre différentes positions entre une position ouverte et une position fermée, [0030] - une canalisation amont fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur et la vanne, [0031] - une canalisation aval fluidiquement connectée entre la vanne et une sortie d'air, et [0032] - une unité de contrôle configurée pour commander la position de la vanne et le débit du compresseur. [0033] Un tel système de production électrique permet ainsi un meilleur contrôle du flux d'air fourni à la pile à combustible en fonction de la puissance électrique requise pour le moteur électrique réalisant la propulsion. En particulier, un tel système permet de découpler le contrôle du flux d'air fourni à la pile à combustible, d'une part de la commande de débit du compresseur et d'autre part du débit réel du compresseur, ce débit réel tenant compte d'un temps de réaction du compresseur suite à la réception d'une commande de débit. [0034] Avantageusement, le système de production électrique comporte un capteur de pression arrangé au niveau de la cathode et en communication avec l'unité de contrôle. [0035] Avantageusement, le système de production électrique comporte en outre une turbine, un arbre de transmission fixé entre la partie rotative du compresseur et la partie rotative de la turbine, une deuxième canalisation de transfert fluidiquement connectée entre la cathode et rentrée de la turbine, et la canalisation aval est divisée en une première canalisation aval fluidiquement connectée entre la vanne et l'entrée de la turbine et une deuxième canalisation aval fluidiquement connectée entre la sortie de la turbine et la sortie d'air. [0036] Avantageusement, le système de production électrique comporte en outre un échangeur thermique avec une première et une deuxième entrées et une première et une deuxième sorties, un humidificateur avec une première et une deuxième entrées et une première et une deuxième sorties et un séparateur air/eau avec une entrée, une première sortie pour l'air et une deuxième sortie pour l'eau, en ce que la première canalisation de transfert se divise en une première partie fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur et la première entrée de l'échangeur thermique, une deuxième partie fluidiquement connectée entre la première sortie de l'échangeur thermique et la première entrée de l'humidificateur et une troisième partie fluidiquement connectée entre la première sortie de l'humidificateur et la cathode, et la deuxième canalisation de transfert se divise en une première partie fluidiquement connectée entre la cathode et l'entrée du séparateur air/eau, une deuxième partie fluidiquement connectée entre la première sortie du séparateur air/eau et la deuxième entrée de l'humidificateur, une troisième partie fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'humidificateur et la deuxième entrée de l'échangeur thermique, une quatrième partie fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'échangeur thermique et l'entrée de la turbine. [0037] Avantageusement, le système de production électrique comporte un débitmètre en communication avec l'unité de contrôle et arrangé à la sortie du compresseur ou à l'entrée de la turbine, et la turbine présente une section d'injection variable à son entrée. [0038] Avantageusement, l'unité de contrôle est configurée pour commander la position de la vanne et le débit du compresseur selon alternativement un premier mode de fonctionnement dans lequel la vanne est fermée et le débit du compresseur correspond à un débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible ; ou un deuxième mode de fonctionnement dans lequel le débit du compresseur est égal au débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible, majoré d'un débit additionnel d'oxygène, et la vanne est ouverte de façon à évacuer par la vanne le débit additionnel d'oxygène. [0039] Avantageusement, l'unité de contrôle est configurée pour commander la position de la vanne et le débit du compresseur selon le deuxième mode de fonctionnement lorsque le débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible est inférieur à un débit minimal correspondant à un débit réduit minimal pour un fonctionnement sans pompage du compresseur, et l'unité de contrôle commande un débit du compresseur supérieur ou égal à ce débit minimal. [0040] Avantageusement, l'unité de contrôle est configurée pour acquérir une information de phase de vol de l'aéronef et pour commander la position de la vanne et le débit du compresseur selon le deuxième mode de fonctionnement lorsque l'information de phase de vol de l'aéronef correspond à une phase de vol au cours de laquelle l'aéronef est susceptible de devoir réaliser une manoeuvre nécessitant une augmentation de la puissance électrique fournie par la pile à combustible, et l'unité de contrôle commande un débit du compresseur supérieur ou égal à un débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible pour fournir par la pile à combustible une puissance électrique correspondant à cette manoeuvre. [0041] L'invention propose également un aéronef comportant un moteur électrique, une hélice entraînée en rotation par le moteur électrique, des conducteurs électriques alimentant électriquement le moteur électrique, une source d'hydrogène, une source d'oxygène et un système de production électrique selon la variante précédente. Brève description des dessins [0042] Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, appa- raîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : [0043] [fig.1] est une vue en perspective d'un aéronef comportant une pluralité de systèmes de propulsion électrique à hélice selon l'invention, [0044] [fig.2A] est une représentation schématique d'un système de production électrique 6 selon un premier mode de réalisation de l'invention, [0045] [fig.213] est une représentation schématique d'un système de production électrique selon un deuxième mode de réalisation de [0046] [fig.2C] est une représentation schématique d'un système de production électrique selon un troisième mode de réalisation de l'invention, [0047] [fig.3] est une représentation schématique d'un système de production électrique de l'état de la technique, et [0048] [fig.4] est une courbe de pompage d'un compresseur. [0049] EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION [0050] La Fig. 1 montre un aéronef 100 qui présente un fuselage 102 de part et d'autre duquel est fixée une aile 104. Sous chaque aile 104 est fixé au moins un système de propulsion à hélice 150. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté à la Fig. 1, il y a trois systèmes de propulsion 150 par aile 104. [0051] Chaque système de propulsion 150 comporte un moteur électrique 154 et une hélice 152 qui est entraînée en rotation par le moteur électrique 154. Le moteur électrique 154 est alimenté en électricité par un système de production électrique 200a-c selon l' invention. [0052] Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 1, le système de production électrique 200a-c est disposé dans le fuselage 102, mais il peut être arrangé dans l'aile ou dans le système de propulsion 150. De la même manière, il peut y avoir un système de production électrique 200a-c par moteur électrique 154 ou pour plusieurs moteurs électriques 154. [0053] La Fig. 2A montre un système de production électrique 200a selon un premier mode de réalisation de l'invention, la Fig. 2B montre un système de production électrique 200b selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 2C montre un système de production électrique 200b selon un troisième mode de réalisation de l'invention. [0054] Les éléments communs aux trois modes de réalisation portent les mêmes références. [0055] Le système de production électrique 200a-c comporte une pile à combustible 202 avec une anode 202a et une cathode 202b. Le système de production 200a-c est mis en oeuvre dans le cadre d'un aéronef dont la ligne référencée 56 matérialise la peau séparant l'intérieur (INT) de l'extérieur (EXT) de l'aéronef 100. [0056] L'aéronef 100 comporte également des conducteurs électriques 58 qui sont élec- triquement alimentés par la pile à combustible 202 pour alimenter électriquement le moteur électrique 154 du système de propulsion 150. [0057] Le système de production 200a-c est fluidiquement connecté à une source d'hydrogène 204 de l'aéronef 100, typiquement un réservoir d'hydrogène qui alimente la pile à combustible 202 en hydrogène au niveau de l'anode 202a. A cette fin, le 7 système de production 200a-c comporte une première canalisation d'apport 206a qui est fluidiquement connectée entre la source d'hydrogène 204 et l'anode 202a. Le système de production 200a-c comporte également une première canalisation de rejet 206b dans laquelle l'hydrogène non consommé par l'anode 202a est extrait de l'anode 202a. [0058] L'aéronef 100 comporte une source d'oxygène 210, typiquement l'air extérieur de l'aéronef A cette fin, l'aéronef 100 comporte un système de prélèvement 212, typiquement une écope dans la peau 56, qui prélève l'air de l'extérieur. [0059] Le système de production 200a-c comporte un système de traitement 220 qui traite l'air prélevé par le système de prélèvement 212 et envoyé au niveau de la cathode 202b. [0060] Le système de traitement 220 comporte un compresseur 224, et un moteur électrique additionnel 230 qui entraîne en rotation la partie rotative du compresseur 224. [0061] Le système de production 200a-c comporte une deuxième canalisation d'apport 222a qui est fluidiquement connectée entre la source d'oxygène 210, ici le système de prélèvement 212 et l'entrée du compresseur 224. [0062] Le système de traitement 220 comporte une première canalisation de transfert 236 fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur 224 et la cathode 202b. [0063] Le système de production 200a-c comporte également une deuxième canalisation de transfert 244 dans laquelle l'air appauvri en oxygène par la cathode 202b est extrait de la cathode 202b. [0064] Dans le premier mode de réalisation, l'air de la deuxième canalisation de transfert 244 est évacué. L'air peut ainsi être évacué, par exemple à l'extérieur, à travers une sortie d'air 252 au niveau de la peau 56. [0065] L'air prélevé au niveau du système de prélèvement 212 traverse le compresseur 224 pour arriver à la cathode 202b. [0066] Le système de production 200a-c comporte également une vanne 282, une cana- lisation amont 280a fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur 224 et la vanne 282 et une canalisation aval 280b fluidiquement connectée entre la vanne 282 et une sortie d'air 252 par exemple au niveau de la peau 56, réalisant ainsi une déviation dite « by-pass » par rapport à la cathode 202b. [0067] Le système de production 200a-c comporte également une unité de contrôle, qui peut être une unité de contrôle de l'aéronef 100, et qui commande la position de la vanne 282 qui peut prendre différentes positions entre une position ouverte permettant le passage d'au moins une partie de l'air directement entre le compresseur 224 et la sortie d'air 252, et une position fermée, obligeant l'air à passer par la cathode 202b. [0068] Comme expliqué ci-dessous, cette vanne 282 permet une régulation du flux d'air vers la cathode 202b selon la puissance électrique requise que doit fournir la pile à 8 combustion 202. [0069] L'unité de contrôle commande également le débit du compresseur 224 en commandant la vitesse de rotation du moteur électrique additionnel 230 et la section d'injection de la turbine 226 lorsque celle-ci est présente comme cela est présenté ci-dessous. Comme le montre la Fig. 4 qui représente une courbe de pompage du compresseur 224, les réglages du débit et du taux de compression sont liés. [0070] En particulier, la vitesse du moteur électrique additionnel 230 est pilotée de manière à réguler la pression à l'entrée de la cathode 202b par exemple grâce à un capteur de pression arrangé au niveau de la cathode 202b et en communication avec l'unité de contrôle. [0071] Dans le mode de réalisation de la Fig. 2B, le système de traitement 220 comporte en outre une turbine 226. Comme cela est expliqué ci-dessous, la partie rotative de la turbine 226 est elle-même entraînée en rotation par l'air sortant de la pile à combustible 202 afin d'aider le moteur électrique additionnel 230. [0072] A cette fin, la partie rotative du compresseur 224 et la partie rotative de la turbine 226 sont fixées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 228 afin d'assurer que la rotation de la partie rotative de la turbine 226 entraîne la rotation de la partie rotative du compresseur 224. [0073] La canalisation aval 280b est divisée en une première canalisation aval 281a flui- diquement connectée entre la vanne 282 et rentrée de la turbine 226 et une deuxième canalisation aval 281b fluidiquement connectée entre la sortie de la turbine 226 et la sortie d'air 252. [0074] Dans le même temps, la deuxième canalisation de transfert 244 est fluidiquement connectée entre la cathode 202b et l'entrée de la turbine 226. La deuxième canalisation de transfert 244 est ainsi fluidiquement connectée à la sortie d'air 252 à travers la turbine 226. L'air appauvri en oxygène provenant de la cathode 202b entraîne alors en rotation la partie rotative de la turbine 226. [0075] Dans le mode de réalisation de la Fig. 2C, le système de traitement 220 comporte en complément de la turbine 226, un échangeur thermique 232, un humidificateur 234 et un séparateur air/eau 242. Classiquement, l'échangeur thermique 232 comporte une première et une deuxième entrées ainsi qu'une première et une deuxième sorties. Classiquement. l'humidificateur 234 comporte une première et une deuxième entrées ainsi qu'une première et une deuxième sorties. Classiquement, le séparateur air/eau 242 comporte une entrée ainsi qu'une première sortie pour l'air et une deuxième sortie pour l'eau. [0076] L'échangeur thermique 232. l'humidificateur 234 et le séparateur air/eau 242 permettent d'améliorer le rendement de la réaction entre l'oxygène et la cathode 202b. [0077] Dans ce deuxième mode de réalisation, la première canalisation de transfert 236 se 9 divise en une première partie 236a fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur 224 et la première entrée de l'échangeur thermique 232, une deuxième partie 236b fluidiquement connectée entre la première sortie de l'échangeur thermique 232 et la première entrée de l'humidificateur 234 et une troisième partie 236e fluidiquement connectée entre la première sortie de l'humidificateur 234 et la cathode 202b. [0078] Dans le même temps, la deuxième canalisation de transfert 244 se divise en une première partie 244a fluidiquement connectée entre la cathode 202b et l'entrée du séparateur air/eau 242, une deuxième partie 244b fluidiquement connectée entre la première sortie du séparateur air/eau 242 et la deuxième entrée de l'humidificateur 234, une troisième partie 244c fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'humidificateur 234 et la deuxième entrée de l'échangeur thermique 232, une quatrième partie 244d fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'échangeur thermique 232 et rentrée de la turbine 226. [0079] L'humidificateur 234 permet le transfert de l'eau encore présente dans l'air provenant du séparateur air/eau 242 vers l'air provenant de l'échangeur thermique 222. [0080] L'aéronef comporte également une deuxième canalisation de rejet 222c flui- diquement connectée à la deuxième sortie du séparateur air/eau 242 pour évacuer l'eau. De façon particulière, l'eau évacuée peut être stockée dans un réservoir. [0081] L'air prélevé au niveau du système de prélèvement 212 traverse successivement le compresseur 224, l'échangeur thermique 232, l'humidificateur 234 pour arriver à la cathode 202b. L'air poursuit alors son chemin vers le séparateur air/eau 242, l'humidificateur 234, l'échangeur thermique 232, la turbine 226 et la sortie d'air 252. [0082] Dans les modes des Figs. 2B-C, le débit total qui traverse le compresseur 224 est également piloté par une section d'injection variable qui est à l'entrée de la turbine 226. Plus la section est grande, plus le débit massique est élevé. Pour piloter cette section d'injection, un débitmètre est arrangé à la sortie du compresseur 224 ou à l'entrée de la turbine 226 et ce débitmètre est en outre en communication avec l'unité de contrôle. [0083] La Fig. 4 montre une courbe de pompage d'un compresseur montrant le taux de com- pression TC en fonction du débit réduit DR. Pour éviter un pompage du compresseur, celui-ci doit travailler dans la zone sous la courbe de pompage 402 du compresseur 224. [0084] Le débit réduit dépend de la puissance utilisée en sortie de la pile à combustible. [0085] Pour un taux de compression donné TCO et une puissance utilisée donnée cor- respondant à un taux réduit DRO, le point de fonctionnement est le point PO. [0086] Lorsque la puissance utilisée en sortie de la pile à combustible 202 diminue, par exemple du fait de la réduction de la vitesse du moteur électrique 154, le taux réduit diminue vers DR I, le point de fonctionnement PO glisse alors vers la gauche en Pl en se rapprochant de la courbe de pompage 402. [0087] Dans une telle situation et dans le cadre de l'invention, la vanne 282 est commandée en ouverture pour créer une consommation artificielle d'air en sortie du compresseur 224, compensant de ce fait au moins en partie la baisse de consommation de l'air par la pile à combustible 202. [0088] Le point de fonctionnement réel est alors en P2 qui est plus éloigné de la courbe de pompage 402 que le point de fonctionnement Pl. Bien sûr la position du point de fonctionnement P2 peut être optimisée. Par exemple une augmentation du taux réduit tend à augmenter le travail de compression à fournir par le compresseur 324, ce qui tend à déplacer le point de fonctionnement du compresseur pour un meilleur rendement isentropique, et ce surplus de taux réduit traversera la turbine 326 et permettra de récupérer une partie du travail de compression. [0089] Dans un autre mode de fonctionnement, lorsque la puissance utilisée en sortie de la pile à combustible augmente, par exemple en cas d'augmentation du couple produit par le moteur électrique 154, il est nécessaire d'augmenter rapidement le débit d'air à travers le compresseur 224, mais l'inertie du compresseur 224 limite cette rapide augmentation du débit d'air. Ce mode de fonctionnement est particulièrement adapté lorsqu'une très forte accélération est demandée. [0090] Ainsi, dans les phases de vol pour lesquelles une augmentation rapide de la puissance utilisée en sortie de la pile à combustible peut être demandée, la vanne 282 est commandée en ouverture et le compresseur 224 est commandé pour fonctionner avec ce supplément de débit d'air qui passe par la vanne 282. [0091] Si une augmentation de la puissance est nécessaire, la vanne 282 est commandée en fermeture, ce qui augmente immédiatement le flux d'air alimentant la pile à combustible 202 et entraîne donc l'augmentation de la puissance. [0092] L'unité de contrôle est configurée pour commander la position de la vanne 282 et le débit du compresseur 224 selon alternativement un premier mode de fonctionnement dans lequel la vanne 282 est fermée et le débit du compresseur 224 correspond à un débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible 202 ; ou un deuxième mode de fonctionnement dans lequel le débit du compresseur 224 est égal au débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible 202, majoré d'un débit additionnel d'oxygène, et la vanne 282 est ouverte de façon à permettre l'évacuation par la vanne 282 du débit additionnel d'oxygène. [0093] Selon un mode de réalisation particulier, l'unité de contrôle est configurée pour commander la position de la vanne 282 et le débit du compresseur 224 selon le deuxième mode de fonctionnement lorsque le débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible 202 est inférieur à un débit minimal correspondant à un débit réduit minimal DR1 pour un fonctionnement sans pompage du compresseur 11 224, et l'unité de contrôle commande un débit du compresseur 224 supérieur ou égal à ce débit minimal. Cela permet un fonctionnement sans pompage du compresseur 224 même lorsque le débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible 202 est inférieur au débit minimal correspondant au débit réduit minimal DR1. [0094] Selon un mode de réalisation particulier, l'unité de contrôle est configurée pour acquérir une information de phase de vol de l'aéronef 100 et pour commander la position de la vanne 282 et le débit du compresseur 224 selon le deuxième mode de fonctionnement lorsque l'information de phase de vol de l'aéronef correspond à une phase de vol au cours de laquelle l'aéronef 100 est susceptible de devoir réaliser une manoeuvre nécessitant une augmentation de la puissance électrique fournie par la pile à combustible 202, et l'unité de contrôle commande un débit du compresseur 224 supérieur ou égal à un débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible 202 pour fournir par la pile à combustible 202 une puissance électrique correspondant à cette manoeuvre. [0095] Ainsi, lors d'une telle phase de vol, tant que ladite manoeuvre n'est pas nécessaire, l'unité de contrôle commande une première position de la vanne 282 ouverte ou partiellement ouverte de façon à évacuer, via ladite vanne 282, une partie du flux d'air issu de la sortie du compresseur 224. Cela permet de n'envoyer vers la pile à combustible 202 que le flux d'air correspondant à la puissance électrique requise pour le moteur électrique 154 réalisant la propulsion en l'absence d'une telle manoeuvre. Lorsque l'aéronef 100 doit réaliser une manoeuvre nécessitant une augmentation de la puissance électrique fournie par la pile à combustible 202, l'unité de contrôle commande une deuxième position de la vanne 282, davantage fermée que la première position, de façon à réduire le flux d'air évacué via la vanne 282 et par conséquent à accroître le flux d'air envoyé vers la pile à combustible 202. Cela permet d'accroître rapidement le flux d'air envoyé vers la pile à combustible 202 de façon à permettre à la pile à combustible 202 de fournir la puissance électrique nécessaire pour réaliser ladite manoeuvre. Un tel accroissement rapide du flux d'air ne serait pas possible en l'absence de la vanne 282, par une simple augmentation du débit du compresseur 224, du fait de l'inertie du compresseur 224. [0096] Ladite manoeuvre nécessitant une augmentation de la puissance électrique fournie par la pile à combustible 202 peut par exemple con-espondre à une manoeuvre dite remise des gaz lors d'une phase d'atterrissage ou encore à une manoeuvre d'évitement lors d'une alerte émise par un système anticollision de type TCAS (« Traffic Collision Avoidance System » en anglais). L'acquisition de l'information de phase de vol consiste par exemple en une détection d'une phase d'atterrissage pat- réception d'une information issue d'un calculateur de gestion du vol de l'aéronef ou par détection du déploiement du train d'atterrissage de l'aéronef 100. Lors d'une telle phase 12 d'atterrissage, une manoeuvre de remise des gaz est susceptible de nécessiter un accroissement rapide de la puissance électrique fournie par la pile à combustible. Dans un autre exemple, l'acquisition de l'information de phase de vol correspond à la réception d'une information de phase de descente de l'aéronef 100, issue d'un calculateur de gestion du vol de l'aéronef 100. Lors d'une telle phase de descente de l'aéronef 100, une manoeuvre d'évitement de collision lors d'une alerte TCAS est susceptible de nécessiter un accroissement rapide dc la puissance électrique fournie par la pile à combustible 202. 13 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSSystème dc production électrique (200a-c) pour un aéronef (100) comportant un moteur électrique (154), une hélice (152) entraînée en rotation par le moteur électrique (154), des conducteurs électriques (58) alimentant électriquement le moteur électrique (154), unc source d'hydrogène (204) et une source d'oxygène (212), où ledit système de production électrique (200a-c) comporte : - unc pile à combustible (202) avec unc anode (202a) et une cathode (202b), et où la pile à combustible (202) est destinée à alimenter électriquement les conducteurs électriques (58), - une première canalisation d'apport (206a) fluidiquement connectée à l'anode (202a) et destinée à être fluidiquement connectée à la source d'hydrogène (204), - un moteur électrique additionnel (230), - un compresseur (224) dont la partie rotative est entraînée en rotation par le moteur électrique additionnel (230), - une deuxième canalisation d'apport (222a) fluidiquement connectée à l'entrée du compresseur (224) et destinée à être fluidiquement connectée à la source d'oxygène (210), - une première canalisation de transfert (236) fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur (224) et la cathode (2021)), - une vanne (282) pouvant prendre différentes positions entre une position ouverte et une position fermée, - une canalisation amont (280a) fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur (224) et la vanne (282), - une canalisation aval (280b) fluidiquement connectée entre la vanne (282) et une sortie d'air (252), et - une unité de contrôle configurée pour commander la position de la vanne (282) et le débit du compresseur (224). Système de production électrique (200a-c) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de pression arrangé au niveau de la cathode (202b) et en communication avec l'unité de contrôle. Système de production électrique (200b-c) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une turbine (226), un arbre de transmission (228) fixé entre la partie rotative du compresseur (224) et la partie rotative de la turbine (226), une deuxième canalisation de transfert (244) fluidiquement connectée entre la cathode 14 [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] (20211) et l'entrée de la turbine (226), et en cc que la canalisation aval (28011) est divisée en une première canalisation aval (281a) fluidiquement connectée entre la vanne (282) et l'entrée de la turbine (226) et une deuxième canalisation aval (281b) fluidiquemcnt connectée entre la sortie de la turbine (226) et la sortie d'air (252). Système de production électrique (200c) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un échangeur thermique (232) avec une première et une deuxième entrées et une première et une deuxième sorties, un humidificateur (234) avec une première et une deuxième entrées et une première et une deuxième sorties et un séparateur air/eau (242) avec une entrée, une première sortie pour l'air et une deuxième sortie pour l'eau, en ce que la première canalisation de transfert (236) se divise en une première partie (236a) fluidiquement connectée entre la sortie du compresseur (224) et la première entrée de l'échangeur thermique (232), une deuxième partie (23611) fluidiquement connectée entre la première sortie de l'échangeur thermique (232) et la première entrée de l'humidificateur (234) et une troisième partie (236c) fluidiquement connectée entre la première sortie dc l'humidificateur (234) et la cathode (20211), et en ce que la deuxième canalisation de transfert (244) se divise en une première partie (244a) fluidiquement connectée entre la cathode (202b) et l'entrée du séparateur air/eau (242), une deuxième partie (244b) fluidiquement connectée entre la première sortie du séparateur air/eau (242) et la deuxième entrée de l'humidificateur (234), une troisième partie (244c) fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'humidificateur (234) et la deuxième entrée de l'échangeur thermique (232), une quatrième partie (244d) fluidiquement connectée entre la deuxième sortie de l'échangeur thermique (232) et l'entrée de la turbine (226). Système de production électrique (200b-c) selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte un débitmètre en communication avec l'unité de contrôle et arrangé à la sortie du compresseur (224) ou à l'entrée de la turbine (226), et en ce que la turbine (226) présente une section d'injection variable à son entrée. Système de production électrique (200a-c) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de contrôle est configurée pour commander la position de la vanne (282) et le débit du compresseur (224) selon alternativement un premier mode de fonctionnement dans lequel la vanne (282) est fermée et le débit du com- 15 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] presseur (224) correspond à un débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible (202) ; ou un deuxième mode de fonctionnement dans lequel le débit du compresseur (224) est égal au débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible (202), majoré d'un débit additionnel d'oxygène, et la vanne (282) est ouverte de façon à évacuer par la vanne (282) le débit additionnel d'oxygène. Système de production électrique (200a-c) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité de contrôle est configurée pour commander la position de la vanne (282) et le débit du compresseur (224) selon le deuxième mode de fonctionnement lorsque le débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible (202) est inférieur à un débit minimal correspondant à un débit réduit minimal (DR1) pour un fonctionnement sans pompage du compresseur (224), et en cc que l'unité de contrôle commande un débit du compresseur (224) supérieur ou égal à ce débit minimal. Système de production électrique (200a-c) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'unité de contrôle est configurée pour acquérir une information de phase de vol de l'aéronef (100) et pour commander la position de la vanne (282) et le débit du compresseur (224) selon le deuxième mode de fonctionnement lorsque l'information de phase de vol de l'aéronef correspond à une phase de vol au cours de laquelle l'aéronef (100) est susceptible de devoir réaliser une manoeuvre nécessitant une augmentation de la puissance électrique fournie par la pile à combustible (202), et en ce que l'unité de contrôle commande un débit du compresseur (224) supérieur ou égal à un débit requis pour l'alimentation en oxygène de la pile à combustible (202) pour fournir par la pile à combustible (202) une puissance électrique correspondant à cette manoeuvre. Aéronef (100) comportant un moteur électrique (154), une hélice (152) entraînée en rotation par le moteur électrique (154), des conducteurs électriques (58) alimentant électriquement le moteur électrique (154), une source d'hydrogène (204), une source d'oxygène (212) et un système de production électrique (200a-c) selon l'une des revendications précédentes.