Brevet FR3112629A1 — publié le 20220121

P rocédé d ’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique La présent invention concerne un procédé d’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique (9), le procédé comprenant : une phase de modélisation du fonctionnement du dispositif électrochimique (9), comportant : la détermination de différentes combinaisons de valeurs obtenues de paramètres opératoires pour former un plan d’expérience, la détermination, sur la base d’un modèle sélectionné, pour chaque combinaison du plan d’expérience déterminée, des valeurs d’une grandeur physique sur une plage de valeurs de densité de courant, une phase d’optimisation du fonctionnement du dispositif électrochimique (9) en fonction des valeurs déterminées pour la grandeur physique pour chaque combinaison du plan d’expérience. Figure pour l'abrégé : 1 Procédé d’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique La présente invention concerne un procédé d’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique. La présente invention concerne, en outre, un produit programme d’ordinateur et un support lisible d’informations associés. Le dimensionnement optimal d’un dispositif électrochimique, tel qu’une pile à combustible ou un électrolyseur, est directement lié aux performances électrochimiques de l’empilement de cellules unitaires le composant. Chaque cellule unitaire comprend elle-même deux électrodes et un électrolyte. L’empilement de cellules unitaires forme un stack. En effet, selon les spécifications imposées par le cahier des charges en termes notamment de tension, de courant et de puissance, le nombre de cellules unitaires composant le stack est ajusté en fonction de la réponse électrique desdites cellules. Le coût d’un dispositif électrochimique étant très largement dépendant du coût du stack, il est particulièrement important de bien connaitre la réponse électrique des cellules unitaires le composant pour obtenir un bon compromis coût-performances. Il existe donc un besoin pour un procédé permettant de mieux maîtriser le fonctionnement d’un dispositif électrochimique en vue d’obtenir un bon rapport coût-performance lors de l’industrialisation du dispositif électrochimique. A cet effet, la présente description a pour objet un procédé d’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique, le procédé étant mis en œuvre par ordinateur et comprenant : une phase d’initialisation comportant : la sélection d’un modèle de fonctionnement du dispositif électrochimique parmi un ensemble de modèles multi-paramètres de dispositifs électrochimiques, le modèle sélectionné étant une fonction représentative de l’évolution d’une grandeur physique en fonction de la densité de courant et de paramètres opératoires, l’obtention d’une plage de valeurs pour la densité de courant, l’obtention d’une plage de valeurs pour chaque paramètre opératoire, une phase de modélisation du fonctionnement du dispositif électrochimique, comportant : la détermination de différentes combinaisons des valeurs obtenues de paramètres opératoires pour former un plan d’expérience, la détermination, sur la base du modèle sélectionné, pour chaque combinaison du plan d’expérience déterminée, des valeurs de la grandeur physique sur la plage de valeurs de la densité de courant, une phase d’optimisation du fonctionnement du dispositif électrochimique en fonction des valeurs déterminées pour la grandeur physique pour chaque combinaison du plan d’expérience. Suivant des modes de réalisation particuliers, le procédé de détermination comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - la phase d’optimisation comprend la comparaison, pour des combinaisons du plan d’expérience, des valeurs déterminées pour la grandeur physique à densité de courant fixée et la détermination de la combinaison du plan d’expérience pour laquelle la valeur maximale est obtenue pour la grandeur physique à la densité de courant fixée, les valeurs de paramètres opératoires correspondant à la combinaison déterminée du plan d’expérience à la densité de courant fixée formant des conditions de fonctionnement optimales du dispositif électrochimique à la densité de courant fixée ; - le procédé comprend une phase de réalisation d’une action sur le dispositif électrochimique en fonction des conditions de fonctionnement optimales déterminées à la densité de courant fixée, les actions comprenant, par exemple, la modification, la validation et/ou l’industrialisation du dispositif électrochimique ; - la phase d’optimisation comprend l’affichage, sur un afficheur, des valeurs déterminées pour la grandeur physique pour plusieurs combinaisons du plan d’expérience sous la forme de courbes ayant au moins deux axes de visualisation : un premier axe pour la densité de courant et un deuxième axe pour la grandeur physique, avantageusement la courbe a, en outre, un troisième axe de visualisation pour l’un des paramètres opératoires ; - des courbes correspondant à des combinaisons différentes du plan d’expérience sont affichées simultanément, la phase d’optimisation comprenant la comparaison, à densité de courant fixée, des valeurs obtenues pour la grandeur physique pour les courbes affichées et la détermination de la combinaison du plan d’expérience pour laquelle la valeur maximale est obtenue pour la grandeur physique à la densité de courant fixée, les valeurs de paramètres opératoires correspondant à la combinaison déterminée du plan d’expérience déterminé à la densité de courant fixée formant des conditions de fonctionnement optimales du dispositif électrochimique à la densité de courant fixée ; - le modèle sélectionné dépend, en outre, de paramètres semi-empiriques, la phase d’initialisation comprenant l’obtention d’une valeur pour chaque paramètre semi-empirique, la valeur obtenue pour chaque paramètre semi-empirique ayant été déterminée au préalable en fonction de points de fonctionnement expérimentaux obtenus pour le dispositif électrochimique considéré et optionnellement par application d’une méthode d’optimisation par essaims particulaires ; - le dispositif électrochimique comprend au moins une électrode et le modèle sélectionné dépend, en outre, de paramètres physico-chimiques, la phase d’initialisation comprenant l’obtention d’une valeur pour chaque paramètre physico-chimique, au moins l’un des paramètres physico-chimiques du modèle sélectionné étant relatif à l’un des éléments choisis dans le groupe constitué de : la tortuosité de la au moins une électrode du dispositif électrochimique, la porosité de la au moins une électrode du dispositif électrochimique, le rayon des pores de la au moins une électrode du dispositif électrochimique et l’épaisseur de la au moins une électrode du dispositif électrochimique. - au moins l’un des paramètres opératoires est choisi parmi : la température, la pression, l’humidité relative et la stœchiométrie des débits des matières électro-actives ; La présente description se rapporte également à un produit programme d’ordinateur comportant un support lisible d’informations, sur lequel est mémorisé un programme d’ordinateur comprenant des instructions de programme, le programme d’ordinateur étant chargeable sur une unité de traitement de données et mettant en œuvre un procédé de détermination tel que décrit précédemment lorsque le programme d’ordinateur est mis en œuvre sur l’unité de traitement des données. La présente description concerne aussi un support lisible d’informations comportant des instructions de programme formant un programme d’ordinateur, le programme d’ordinateur étant chargeable sur une unité de traitement de données et mettant en œuvre un procédé de détermination tel que décrit précédemment lorsque le programme d’ordinateur est mis en œuvre sur l’unité de traitement de données. La présente description concerne également un dispositif électrochimique optimisé en fonction de conditions de fonctionnement déterminées par un procédé de détermination tel que décrit précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation de l’invention, donnés à titre d’exemple uniquement et en référence aux dessins qui sont : , Figure 1, une vue schématique d’un exemple de dispositif électrochimique et d’un calculateur, et , Figure 2, un organigramme d’un exemple de mise en œuvre d’un procédé d’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique. Un dispositif électrochimique 9 et un calculateur 10 sont illustrés par la figure 1. Le dispositif électrochimique 9 est un générateur électrochimique ou un récepteur électrochimique. Un générateur électrochimique est un dispositif permettant de générer de l’énergie électrique à partir de réactions électrochimiques. Un récepteur électrochimique est un dispositif permettant de convertir de l’énergie électrique en énergie électrochimique. Le dispositif électrochimique 9 comprend un stack formé par une ou plusieurs cellules élémentaires. Dans le cas où le dispositif électrochimique 9 comprend plusieurs cellules élémentaires, lesdites cellules élémentaires sont empilées. Typiquement, le dispositif électrochimique 9 comprend une dizaine de cellules élémentaires. Chaque cellule élémentaire comprend classiquement au moins trois éléments: une électrode négative, une électrode positive, ainsi qu’un électrolyte (membrane échangeuse d’ions ou solution conductrice ionique). Le stack comprend l’empilement des cellules élémentaires assemblées entre deux collecteurs de courant et deux brides de serrage. Le dispositif électrochimique 9 est, par exemple, une pile à combustible ou un électrolyseur. La pile à combustible est, par exemple, une pile à combustible à membrane échangeuse de protons. L’électrolyseur est, par exemple, un électrolyseur à membrane échangeuse de protons. Le dispositif électrochimique 9 est, par exemple, destiné à être installé dans une plateforme stationnaire ou mobile tel qu’un véhicule, notamment un navire, un véhicule terrestre (train), ou un aéronef. Dans ces cas de figure, le dispositif électrochimique 9 est avantageusement propre à être intégré ou hybridé avec d’autres dispositifs électrochimiques, tels que des batteries rechargeables (batterie lithium-ion ou batterie redox à circulation). Le dispositif électrochimique 9 est, par exemple, destiné à être utilisé dans des applications de stockage d’énergie issue de sources d’énergies renouvelables, telles que des centrales photovoltaïques ou des éoliennes. Dans une variante ou en complément, le dispositif électrochimique 9 est un prototype en test. Le calculateur 10 est en interaction avec un produit programme d’ordinateur 12. Le calculateur 10 est, de préférence, un ordinateur. Plus généralement, le calculateur 10 est un calculateur électronique propre à manipuler et/ou transformer des données représentées comme des quantités électroniques ou physiques dans des registres de calculateur 10 et/ou des mémoires en d’autres données similaires correspondant à des données physiques dans des mémoires, des registres ou d’autres types de dispositifs d’affichage, de transmission ou de mémorisation. Comme illustré par la figure 1, le calculateur 10 comporte un processeur 14 comprenant une unité de traitement de données 16, des mémoires 18 et un lecteur 20 de support d’informations. Dans l’exemple illustré par la figure 1, le calculateur 10 comprend une interface homme-machine 22 et un afficheur 24. Le produit programme d’ordinateur 12 comporte un support d’informations 26. Le support d’information 26 est un support lisible par le calculateur 10, usuellement par l’unité de traitement de données 16. Le support lisible d’informations 26 est un médium adapté à mémoriser des instructions électroniques et capable d’être couplé à un bus d’un système informatique. A titre d’exemple, le support d’informations 26 est une clé USB, une disquette ou disque souple (de la dénomination anglaise « Floppy disc »), un disque optique, un CD-ROM, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, une mémoire EPROM, une mémoire EEPROM, une carte magnétique ou une carte optique. Sur le support d’informations 26 est mémorisé le programme d’ordinateur 12 comprenant des instructions de programme. Le programme d’ordinateur 12 est chargeable sur l’unité de traitement de données 16 et est adapté pour entraîner la mise en œuvre d’un procédé d’optimisation du fonctionnement du dispositif électrochimique 9 lorsque le programme d’ordinateur 12 est mis en œuvre sur l’unité de traitement 16 du calculateur 10. Le fonctionnement du calculateur 10 va maintenant être décrit en référence à la figure 2, qui illustre schématiquement un exemple de mise en œuvre d’un procédé d’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique 9. Par le terme « optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique », il est entendu l’optimisation des conditions de fonctionnement dudit dispositif. Les conditions de fonctionnement sont les valeurs de paramètres opératoires. Les paramètres opératoires sont, par exemple, la température, la pression, l’humidité relative et la stœchiométrie des débits des matières électroactives. Dans l’exemple illustré par la figure 2, le procédé de détermination comprend quatre phases : une phase d’initialisation 100, une phase de modélisation 200, une phase d’optimisation 300 et une phase d’exploitation 400. Au moins les phases d’initialisation 100, de modélisation 200 et d’optimisation 300 sont mises en œuvre par le calculateur 10 en interaction avec le produit programme d’ordinateur 12, c’est-à-dire sont mises en œuvre par ordinateur. La phase d’initialisation 100 a, par exemple, lieu à chaque fois qu’un nouveau dispositif électrochimique 9 est considéré (nouvel empilement de cellules élémentaires notamment). Un tel dispositif électrochimique 9 est généralement un prototype. La phase d’initialisation 100 permet, ainsi, de définir les données utilisées lors de la phase suivante de modélisation 200. La phase de modélisation 200 permet notamment de calculer la performance attendue du dispositif électrochimique 9 sous différentes conditions de fonctionnement définis en fonction des données obtenues lors de la phase d’initialisation 100. La phase d’optimisation 300 permet l’optimisation du fonctionnement du dispositif électrochimique 9 par analyse des résultats obtenus lors de la phase de modélisation 200. Cette phase 300 permet, par exemple, une interprétation graphique, ainsi qu’un post-traitement statistique des résultats, pour obtenir des conditions optimales de fonctionnement du dispositif électrochimique 9. La phase d’exploitation 400 permet de mettre en œuvre des actions sur le dispositif électrochimique 9 (modifications, améliorations, industrialisation du prototype) en fonction des conditions optimales de fonctionnement déterminées lors de la phase d’optimisation 300. La phase d’initialisation 100 comprend une étape 110 de sélection d’un modèle de fonctionnement du dispositif électrochimique 9 parmi un ensemble de modèles multi-paramètres de dispositifs électrochimiques. La sélection est, par exemple, effectuée par un opérateur au moyen de l’interface homme-machine 22 du calculateur 10. Le modèle sélectionné est une fonction représentative de l’évolution d’une grandeur physique en fonction de la densité de courant et de paramètres opératoires. La grandeur physique est une grandeur représentative d’une performance du dispositif électrochimique 9. Selon le modèle sélectionné, la grandeur physique est, par exemple, la tension, la puissance électrique, la puissance thermique, le rendement électrique ou encore le rendement de matière. La grandeur physique est en fait une variable cible pour laquelle le présent procédé s’attache à identifier les conditions de fonctionnement qui maximisent ou minimisent sa valeur, autrement dit, qui optimisent sa valeur. Les paramètres opératoires sont des paramètres représentatifs de caractéristiques de l’environnement dans lequel est mis en œuvre le dispositif électrochimique 9. De préférence, au moins l’un des paramètres opératoires est choisi parmi : la température, la pression, l’humidité relative et la stœchiométrie des débits des matières électro-actives. Optionnellement, le modèle sélectionné dépend, en outre, de paramètres physico-chimiques. Les paramètres physico-chimiques sont relatifs aux matériaux des cellules élémentaires formant le stack du dispositif électrochimique 9 (par exemple l’épaisseur, la taille des pores, la tortuosité, entre autres). Avantageusement, au moins l’un des paramètres physico-chimiques du modèle sélectionné est relatif à l’un des éléments choisis dans le groupe constitué de : la tortuosité de la au moins une électrode du dispositif électrochimique 9, la porosité de la au moins une électrode du dispositif électrochimique 9, le rayon des pores de la au moins une électrode du dispositif électrochimique 9 et l’épaisseur de la au moins une électrode du dispositif électrochimique 9. Optionnellement, le modèle sélectionné dépend, en outre, de paramètres semi-empiriques propres au modèle. Les paramètres semi-empiriques sont des paramètres déterminables en fonction de points de fonctionnement expérimentaux obtenus (caractéristique courant-tension) pour le dispositif électrochimique 9 sous des conditions de fonctionnement. Optionnellement, une méthode d’optimisation par essaims particulaires (en anglais « Particle Swarm Optimization ») est utilisée pour la détermination des paramètres semi-empiriques. La phase d’initialisation 100 comprend également une étape 120 d’obtention de valeurs pour les paramètres dont dépend le modèle sélectionné. Les valeurs sont, par exemple, comprises dans une gamme de valeurs prédéterminées afin de rester compatibles avec la réalité physique. Les valeurs sont, par exemple, choisies par un opérateur et acquises via l’interface homme-machine 22 du calculateur 10. Notamment, l’étape d’obtention 120 comprend l’obtention d’une plage de valeurs pour la densité de courant et d’une plage de valeurs pour chaque paramètre opératoire. Dans le cas où le modèle sélectionné dépend de paramètres physico-chimiques et/ou semi-empiriques, des valeurs sont aussi obtenues pour chacun de ces paramètres. Par exemple, les valeurs des paramètre physico-chimiques sont obtenues par des informations en provenance du constructeur des cellules élémentaires. Par exemple, les valeurs des paramètre semi-empiriques sont obtenues préalablement en fonction de points de fonctionnement expérimentaux obtenus (caractéristique courant-tension) pour le dispositif électrochimique 9, les valeurs obtenues ayant été mémorisées dans la mémoire 18 du calculateur 10. Dans ce qui suit, il est défini trois exemples de modèles multi-paramètres (tension vs courant) parmi lesquels un modèle est sélectionné lors de l’étape 110 de sélection. De manière générale, la tension aux bornes d’une cellule de pile à combustible est définie par l’équation suivante : (1) Où : est la tension aux bornes d’une cellule de pile à combustible. est, par exemple, la moyenne des tensions unitaires dans le cas d’un empilement de cellules élémentaires (ou stack), est la tension à vide ou tension à courant nulle (en anglais « open circuit voltage »), représente les pertes de tension dites d’activation, représente les pertes de tension dites ohmiques ou résistives liées à la conduction électronique et ionique, et représente les pertes de tension dites de concentration. Le premier modèle définit comme étant une fonction de la densité de courant et des parametrès semi-empiriques . Les conditions de fonctionnement sont fixes pour chaque jeu de paramètres semi-empiriques. Le premier modèle satisfait l’équation suivante : (2) Où : est la densité de courant traversant la cellule élementaire exprimée en Ampères par centimètre carré (A/cm²), est la tension réversible ou la différence de potentiel de Nernst associée aux couples redox (combustible/comburant), est la pente de Tafel en Volts par cellule (V/cellule), est la somme des résistances de conduction ionique de la membrane et de conduction électronique des matériaux en Ohms centimètre carré (Ω.cm²), est la densité de courant d’échange en A/cm², est la densité de courant de correction en A/cm², est un coefficient de concentration en V/cellule, et est la densité de courant limite admisible en A/cm². Le deuxième modèle définit comme étant une fonction de la densité de courant , des conditions de fonctionnement , du paramètre physico-chimique et des paramètres semi-empiriques . Le deuxième modèle satisfait l’équation suivante : (3) Où : est la température moyenne de fonctionnement en Kelvins (K), est la pression partielle d’hydrogène (ou du combustible) de fonctionnement en atmosphère (atm), est la pression partielle d’oxygène (ou du comburant) de fonctionnement en atmosphère (atm), = = = est l’épaisseur de la membrane en centimètres (cm), est le coefficient de transfert de charge cathodique (sans unité), est la densité de courant d’échange à la cathode aux conditions de pression et de température standard (A/cm²), est l’énergie d’activation lieé à la reaction cathodique en Joules par mol (J/mol), est la conductivité ionique de la membrane aux conditions de pression et de température standard en Siemens par centimètres (S/cm), est l’énergie d’activation requise pour le transfert de protons dans la membrane (J/mol), est la température aux conditions standard (298.15 K), est la constante des gaz parfaits, 8.314, en Joules par mol kelvin (J/mol*K) est la constante de Faraday, 96485, en Coulombs par mol d’électron (C/mol*e - ) est la pression partielle de la vapeur d’eau en atmosphère (atm), Le troisième modèle définit comme étant une fonction de la densité de courant , des conditions de fonctionnement , des paramètres physico-chimiques , , , , et des paramètres semi-empiriques . Le troisième modèle satisfait l’équation (4) suivante : Où : est la stœchiométrie du débit de matière électroactive à l’anode (sans unité), est l’humidité relative du débit de gaz à l’anode (%), est l’épaisseur de l’anode en cm, est la porosité de l’anode (sans unité), est la tortuosité de l’anode (sans unité), est le rayon des pores de l’anode en microns, est la temperature moyenne à la cathode en K, est le flux molaire net à la cathode en mol par mètres carrés par secondes (mol/m²*s), est le coefficient de diffusion effectif à la cathode en mètres carrés par seconde (m²/s), est la stœchiométrie du débit de matière électroactive à la cathode (sans unité), est l’humidité relative du débit de gaz à la cathode (%), est l’épaisseur de la cathode en cm, est la porosité de la cathode (sans unité), est la tortuosité de la cathode (sans unité), est le rayon des pores de la cathode en microns, est la température moyenne à l’anode en K, est le flux molaire net à l’anode en mol par mètres carrés par secondes (mol/m²*s), et est le coefficient de diffusion effectif à l’anode en mètres carrés par seconde (m²/s). Les valeurs des paramètres semi-empiriques sont, par exemple, obtenues par établissement de courbes de polarisation du dispositif électrochimique 9 via un stack prototype monté sur un banc d’essai expérimental. A partir de telles courbes de polarisation, il est identifié les paramètres semi-empiriques des modèles mathématiques permettant de caractériser la réponse électrique du prototype sous différentes conditions de fonctionnement. Par exemple, pour le premier modèle décrit précédemment, une seule courbe de polarisation permet d’identifier les paramètres semi-empiriques du modèle correspondant à la condition de fonctionnement ayant été réalisé sur le banc d’essai. Par exemple, pour le deuxième et le troisième modèle décrit précédemment, un minimum de seize courbes de polarisation obtenues sous quatre températures de fonctionnement différentes et quatre pressions de fonctionnement différentes permettront d’identifier les paramètres semi-empiriques du modèle correspondant. L’identification des paramètres semi-empiriques est, par exemple, effectuée par régression non linéaire des courbes de polarisation à l’aide de méthodes d’optimisations, telles que la méthode d’optimisation par essaims particulaires (en anglais « Particle Swarm Optimization »). Par exemple, pour le premier modèle, les paramètres semi-empiriques à déterminer sont les paramètres : et . De tels paramètres sont déterminés par la méthode d’optimisation non-linéaire par essaims particulaires à partir d’une courbe de polarisation correspondant, par exemple, à la condition de température et de pression la plus fréquente lors du fonctionnement du dispositif. Par exemple, pour le deuxième modèle, les paramètres semi-empiriques à déterminer sont les paramètres : et Pour ceci, une étape intermédiaire est réalisée. En effet, la tension est reformulée en fonction des trois paramètres semi-empiriques et , comme décrit par les équations suivantes : Les paramètres et sont déterminés par la méthode d’optimisation non-linéaire par essaims particulaires à partir d’un ensemble de courbes expérimentales, correspondant à quatre ou plus conditions de température et quatre ou plus conditions de pression. Enfin, à partir de la définition de et il est déterminé la valeur des paramètres et selon les équations suivantes : Par exemple, pour le troisième modèle, les paramètres semi-empiriques à déterminer sont les paramètres : et . De tels paramètres sont identifiés de manière similaire au deuxième modèle et en fixant la valeur des paramètres prenant en compte les propriétés physico-chimiques des composants des cellules élémentaires transmises par les fabricants. La phase de modélisation 200 comprend une étape 210 de détermination de différentes combinaisons des valeurs de paramètres opératoires obtenues pour former un plan d’expérience. Notamment, supposons qu’un modèle dépend de trois paramètres principaux A, B et C, et que chacun des paramètres est défini sur une plage de valeurs, chaque valeur de la plage étant un entier : et L’ensemble des combinaisons possibles est égal à (où et sont des entiers). Avantageusement, le plan d’expérience est formé de toutes les combinaisons possibles des valeurs des paramètres opératoires. La phase de modélisation 200 comprend ensuite une étape 220 de détermination, sur la base du modèle sélectionné, pour chaque combinaison du plan d’expérience déterminée, des valeurs de la grandeur physique sur la plage de valeurs de densité de courant. Les résultats obtenues sont, par exemple, mémorisés sous forme de matrices de données dans la mémoire 18 du calculateur 10. La phase d’optimisation 300 vise à optimiser le fonctionnement du dispositif électrochimique 9 en fonction des valeurs déterminées pour la grandeur physique pour chaque combinaison du plan d’expérience. Avantageusement, la phase d’optimisation 300 comprend la comparaison, pour des combinaisons du plan d’expérience (de préférence pour chaque combinaison du plan d’expérience), des valeurs déterminées pour la grandeur physique à densité de courant fixée et la détermination de la combinaison du plan d’expérience pour laquelle la valeur maximale est obtenue pour la grandeur physique à la densité de courant fixée. Les valeurs de paramètres opératoires correspondant à la combinaison déterminée du plan d’expérience à la densité de courant fixée forment des conditions de fonctionnement optimales du dispositif électrochimique 9 à la densité de courant fixée. Dans un exemple particulier, la phase d’optimisation comprend l’affichage, sur un afficheur (par exemple afficheur 24 du calculateur 10), des valeurs déterminées pour la grandeur physique pour des combinaisons du plan d’expérience sous la forme de courbes ayant au moins deux axes de visualisation : un premier axe pour la densité de courant (axe des abscisses) et un deuxième axe pour la grandeur physique (axe des ordonnées). Avantageusement la courbe a, en outre, un troisième axe de visualisation pour l’un des paramètres opératoires. De préférence, les courbes correspondant à des combinaisons différentes du plan d’expérience sont affichées simultanément (par exemple superposées), ce qui permet de faciliter la comparaison des valeurs des grandeurs physiques correspondantes. La phase d’optimisation comprend alors la comparaison, à densité de courant fixée, des valeurs obtenues pour la grandeur physique pour les courbes affichées et la détermination de la combinaison du plan d’expérience pour laquelle la valeur maximale est obtenue pour la grandeur physique à la densité de courant fixée. Les valeurs de paramètres opératoires correspondant à la combinaison déterminée du plan d’expérience déterminé à la densité de courant fixée forment des conditions de fonctionnement optimales du dispositif électrochimique 9 à la densité de courant fixée. Ainsi, l’affichage des résultats obtenus lors de la phase de modélisation 200 sous la forme de courbes permet à l’opérateur de sélectionner les grandeurs physiques ou paramètres à illustrer sous forme de figures 2D ou 3D. Cela permet une interprétation qualitative des résultats par l’opérateur ou l’étude statistique des résultats par l’ordinateur, sur la base du modèle sélectionné et du plan d’expérience déterminé. La phase d’exploitation 400 comprend la réalisation d’une action relative au dispositif électrochimique 9. Lorsque le dispositif électrochimique 9 est un prototype, l’action est par exemple la modification du dispositif électrochimique 9 en fonction des conditions de fonctionnement optimales déterminées à la densité de courant fixée, ou la conception d’un dispositif pré-industrialisable pour validation des conditions optimales de fonctionnement déterminées ou encore la définition des conditions optimales de fonctionnement du dispositif électrochimique 9 à industrialiser. Encore en variante, l’action est la mise en fonctionnement du dispositif électrochimique 9 en fonction des conditions de fonctionnement optimales déterminées. Ainsi, le présent procédé permet de mieux maîtriser les conditions de fonctionnement d’un dispositif électrochimique en vue d’obtenir un bon rapport coût-performance lors de la conception et de l’industrialisation du dispositif. D’abord, les phases d’initialisation et de modélisation permettent de choisir un modèle mathématique parmi une pluralité de modèles multi-paramètres et d’obtenir une simulation précise du dispositif électrochimique en fonction du domaine de densité de courant, et des conditions de fonctionnement du modèle. Enfin, la phase d’optimisation permet de définir les conditions de fonctionnement optimales du dispositif électrochimique. Notamment, au cours de cette phase, l’affichage des résultats sous forme graphique permet de faciliter leur interprétation par un opérateur. L’homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes précédemment décrits peuvent être combinés pour former de nouveaux modes de réalisation pourvu qu’ils soient compatibles techniquement. Procédé d’optimisation du fonctionnement d’un dispositif électrochimique (9), le procédé étant mis en œuvre par ordinateur et comprenant : une phase d’initialisation comportant : la sélection d’un modèle de fonctionnement du dispositif électrochimique (9) parmi un ensemble de modèles multi-paramètres de dispositifs électrochimiques, le modèle sélectionné étant une fonction représentative de l’évolution d’une grandeur physique en fonction de la densité de courant et de paramètres opératoires, l’obtention d’une plage de valeurs pour la densité de courant, l’obtention d’une plage de valeurs pour chaque paramètre opératoire, une phase de modélisation du fonctionnement du dispositif électrochimique (9), comportant : la détermination de différentes combinaisons des valeurs obtenues de paramètres opératoires pour former un plan d’expérience, la détermination, sur la base du modèle sélectionné, pour chaque combinaison du plan d’expérience déterminée, des valeurs de la grandeur physique sur la plage de valeurs de la densité de courant, une phase d’optimisation du fonctionnement du dispositif électrochimique (9) en fonction des valeurs déterminées pour la grandeur physique pour chaque combinaison du plan d’expérience. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la phase d’optimisation comprend la comparaison, pour des combinaisons du plan d’expérience, des valeurs déterminées pour la grandeur physique à densité de courant fixée et la détermination de la combinaison du plan d’expérience pour laquelle la valeur maximale est obtenue pour la grandeur physique à la densité de courant fixée, les valeurs de paramètres opératoires correspondant à la combinaison déterminée du plan d’expérience à la densité de courant fixée formant des conditions de fonctionnement optimales du dispositif électrochimique (9) à la densité de courant fixée. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le procédé comprend une phase de réalisation d’une action sur le dispositif électrochimique (9) en fonction des conditions de fonctionnement optimales déterminées à la densité de courant fixée, les actions comprenant, par exemple, la modification, la validation et/ou l’industrialisation du dispositif électrochimique (9) Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la phase d’optimisation comprend l’affichage, sur un afficheur, des valeurs déterminées pour la grandeur physique pour plusieurs combinaisons du plan d’expérience sous la forme de courbes ayant au moins deux axes de visualisation : un premier axe pour la densité de courant et un deuxième axe pour la grandeur physique, avantageusement la courbe a, en outre, un troisième axe de visualisation pour l’un des paramètres opératoires. Procédé selon la revendication 4, dans lequel des courbes correspondant à des combinaisons différentes du plan d’expérience sont affichées simultanément, la phase d’optimisation comprenant la comparaison, à densité de courant fixée, des valeurs obtenues pour la grandeur physique pour les courbes affichées et la détermination de la combinaison du plan d’expérience pour laquelle la valeur maximale est obtenue pour la grandeur physique à la densité de courant fixée, les valeurs de paramètres opératoires correspondant à la combinaison déterminée du plan d’expérience déterminé à la densité de courant fixée formant des conditions de fonctionnement optimales du dispositif électrochimique (9) à la densité de courant fixée. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le modèle sélectionné dépend, en outre, de paramètres semi-empiriques, la phase d’initialisation comprenant l’obtention d’une valeur pour chaque paramètre semi-empirique, la valeur obtenue pour chaque paramètre semi-empirique ayant été déterminée au préalable en fonction de points de fonctionnement expérimentaux obtenus pour le dispositif électrochimique (9) considéré et optionnellement par application d’une méthode d’optimisation par essaims particulaires. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif électrochimique (9) comprend au moins une électrode et le modèle sélectionné dépend, en outre, de paramètres physico-chimiques, la phase d’initialisation comprenant l’obtention d’une valeur pour chaque paramètre physico-chimique, au moins l’un des paramètres physico-chimiques du modèle sélectionné étant relatif à l’un des éléments choisis dans le groupe constitué de : la tortuosité de la au moins une électrode du dispositif électrochimique (9), la porosité de la au moins une électrode du dispositif électrochimique (9), le rayon des pores de la au moins une électrode du dispositif électrochimique (9) et l’épaisseur de la au moins une électrode du dispositif électrochimique (9). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel au moins l’un des paramètres opératoires est choisi parmi : la température, la pression, l’humidité relative et la stœchiométrie des débits des matières électro-actives. Produit programme d’ordinateur comportant un support lisible d’informations, sur lequel est mémorisé un programme d’ordinateur comprenant des instructions de programme, le programme d’ordinateur étant chargeable sur une unité de traitement de données et mettant un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 lorsque le programme d’ordinateur est mis en œuvre sur l’unité de traitement des données. Support lisible d’informations comportant des instructions de programme formant un programme d’ordinateur, le programme d’ordinateur étant chargeable sur une unité de traitement de données et mettant en œuvre un procédé de détermination selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 lorsque le programme d’ordinateur est mis en œuvre sur l’unité de traitement de données.