Brevet FR3152340A1 — publié le 20250228

Système de pile à combustible Ce système de pile à combustible (1) comprend une pile à combustible (10), un circuit d’hydrogène (20) et un circuit de refroidissement (40). Une ligne d’alimentation (21) du circuit d’hydrogène est pourvue d’un mélangeur (21.1) pour mélanger de l’hydrogène issu d’un réservoir (2) et de l’hydrogène recirculé depuis une sortie anodique (12) de la pile, ainsi que d’un échangeur de chaleur (21.5), en amont du mélangeur, pour chauffer l’hydrogène issu du réservoir. Le circuit de refroidissement inclut une ligne d’amenée (41) raccordant un radiateur (3) à une entrée de refroidissement (15) de la pile, une ligne de retour (42) raccordant une sortie de refroidissement (16) de la pile au radiateur, et une branche (46) se raccordant à la ligne de retour en formant une boucle fermée en amont du radiateur. La branche raccorde en parallèle l’échangeur de chaleur à la ligne de retour de manière que l’échangeur de chaleur transfère de la chaleur à l’hydrogène issu du réservoir, depuis une fraction du fluide de refroidissement issu de la sortie de refroidissement. Figure pour l'abrégé : Figure 1 Système de pile à combustible La présente invention concerne un système de pile à combustible. Une pile à combustible est un dispositif permettant de générer de l’électricité par réaction électrochimique entre un carburant, en particulier du dihydrogène, autrement appelé plus simplement hydrogène, et un comburant, en particulier du dioxygène, autrement appelé plus simplement oxygène, typiquement celui de l’air. On s’intéresse ici préférentiellement aux piles à combustible du type à membrane échangeuse de protons, à électrolyte solide, couramment désignées par l’acronyme anglais PEMFC, qui comprennent habituellement un empilement, autrement appelé « stack » en anglais, de cellules unitaires constituant chacune un générateur électrochimique. Schématiquement, chaque cellule unitaire comprend deux séparateurs, dit aussi plaque polaire, entre lesquels est intercalé un électrolyte solide sous forme d’une membrane échangeuse de protons. La membrane est réalisée par exemple en un matériau polymère perfluoré sulfoné. Au sein de chaque cellule, chaque séparateur délimite avec la membrane correspondante un compartiment réactif. L’un des deux compartiments réactifs est un compartiment cathodique, dans lequel circule de l’oxygène, tandis que l’autre compartiment réactif est un compartiment anodique, dans lequel circule de l’hydrogène. Au sein de l’empilement, les cellules sont empilées de manière à alterner les compartiments cathodique et anodique. L’invention s’intéresse en particulier aux piles à combustible dans lesquelles, pour deux cellules voisines, un séparateur d’une des deux cellules se retrouve dos à dos avec un séparateur de l’autre cellule. Ces deux séparateurs forment ensemble un séparateur bipolaire, aussi appelé plaque bipolaire. Un compartiment de refroidissement, dans lequel circule un fluide de refroidissement tel que de l’eau glycolée, est généralement aménagé entre les deux séparateurs du séparateur bipolaire. L’hydrogène, l’air et le fluide de refroidissement sont délivrés à la pile à combustible par des circuits respectifs dédiés. Ainsi, un circuit de refroidissement, dans lequel le fluide de refroidissement circule à l’extérieur de la pile à combustible, est à même d’envoyer le fluide de refroidissement depuis une sortie de refroidissement de la pile à combustible vers un radiateur permettant d’abaisser la température de ce fluide de refroidissement, avant que le circuit de refroidissement n’amène le fluide de refroidissement sortant du radiateur jusqu’à une entrée de refroidissement de la pile à combustible. Par ailleurs, un circuit d’hydrogène permet d’alimenter l’entrée anodique de la pile à combustible avec à la fois de l’hydrogène issu d’un réservoir d’hydrogène et de l’hydrogène recirculé depuis une sortie anodique de la pile à combustible, qui sont mélangés avant d’entrer dans la pile à combustible. En pratique, l’hydrogène recirculé est bien souvent plus chaud et plus humide que l’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène, ce qui fait courir un risque de condensation d’eau dans le mélange d’hydrogène entrant dans la pile à combustible, pouvant alors nuire aux performances et à la durabilité de la pile à combustible. Pour remédier à cette problématique, il est connu de chauffer l’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène par des dispositifs consommateurs d’énergie, ce qui dégrade toutefois l’efficacité énergétique de l’ensemble du système. De son côté, JP5721451B2 a proposé de recourir à un échangeur de chaleur auquel peut être envoyée une fraction du flux de fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible, avant que cette fraction ne soit renvoyée en aval du radiateur, tandis que le reste du flux de fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible transite par le radiateur, ce qui nécessite une régulation complexe du circuit de refroidissement. Le but de la présente invention est de proposer un système de pile à combustible, permettant de réchauffer l’hydrogène recirculé de manière simple et performante. À cet effet, l’invention a pour objet un système de pile à combustible, comprenant : - une pile à combustible qui est pourvue d’une entrée anodique, d’une sortie anodique, d’une entrée de refroidissement et d’une sortie de refroidissement, - un circuit d’hydrogène qui est adapté pour faire s’écouler de l’hydrogène à l’extérieur de la pile à combustible et qui inclut : - une ligne d’alimentation qui : - raccorde un réservoir d’hydrogène à l’entrée anodique, - est pourvue d’un mélangeur adapté pour mélanger un flux d’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène et un flux d’hydrogène recirculé depuis la sortie anodique et pour envoyer un mélange desdits flux d’hydrogène vers l’entrée anodique, et - est également pourvue d’un échangeur de chaleur, disposé en amont du mélangeur et adapté pour chauffer le flux d’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène, - une ligne de recirculation qui raccorde la sortie anodique au mélangeur, et - un circuit de refroidissement, qui est adapté pour faire s’écouler un fluide de refroidissement à l’extérieur de la pile à combustible et qui inclut : - une ligne d’amenée qui raccorde un radiateur à l’entrée de refroidissement, - une ligne de retour qui raccorde la sortie de refroidissement au radiateur, et - une branche, qui se raccorde à la ligne de retour en formant une boucle fermée sur la ligne de retour en amont du radiateur, laquelle branche raccorde en parallèle l’échangeur de chaleur à la ligne de retour de manière que l’échangeur de chaleur transfère de la chaleur au flux d’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène, depuis une fraction d’un flux de fluide de refroidissement issu de la sortie de refroidissement. Une des idées à la base de l’invention est de chauffer l’hydrogène issu d’un réservoir d’hydrogène avant son mélange avec l’hydrogène qui est recirculé de la sortie anodique à l’entrée anodique de la pile à combustible, par transfert de chaleur depuis une fraction du flux de fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible, ce transfert de chaleur étant opéré au niveau d’un échangeur de chaleur qui, en amont du radiateur associé au circuit de refroidissement, est raccordé en parallèle du flux de fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible. L’invention prévoit ainsi que l’échangeur de chaleur est disposé sur une ligne d’alimentation du circuit d’hydrogène, en amont d’un mélangeur de cette ligne d’alimentation, au niveau duquel l’hydrogène recirculé est mélangé avec l’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène. L’échangeur de chaleur est parcouru par la fraction précitée du flux de fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible, grâce à une branche qui forme, en amont du radiateur, une boucle fermée sur une ligne de retour d’hydrogène, raccordant la sortie de refroidissement de la pile à combustible au radiateur. Lorsque la pile à combustible est en service, c’est-à-dire lorsqu’elle fonctionne en régime établi, l’échangeur de chaleur transfert à l’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène la chaleur de la fraction du flux de fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible, cette fraction circulant ainsi dans la branche précitée, tandis que le reste du flux de fluide de refroidissement s’écoule sans être dérivé dans la branche, avant d’être rejoint, en amont du radiateur, par la fraction précitée après qu’elle ait transité par l’échangeur de chaleur. Ainsi, le flux de fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible est, en aval de la branche, envoyable en totalité dans le radiateur, ce qui optimise les performances du circuit de refroidissement. Avant d’être mélangé à l’hydrogène recirculé, l’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène peut ainsi être chauffé efficacement et simplement, en particulier sans recourir à des dispositifs de chauffage consommateurs d’énergie. La température de l’hydrogène ainsi chauffé peut avantageusement être portée jusqu’à sensiblement la température du fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible, et donc à la température de l’hydrogène recirculé, voire au-delà. Les performances et la durabilité de la pile à combustible appartenant au système selon l’invention sont ainsi remarquables. Suivant des caractéristiques additionnelles avantageuses du système de pile à combustible conforme à l’invention, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - ladite fraction représente moins de la moitié du flux de fluide de refroidissement issu de la sortie de refroidissement ; - la ligne de retour est pourvue d’un réducteur de débit calibré, et la boucle formée par la branche est fermée sur la ligne de retour en étant raccordée en amont et en aval du réducteur de débit ; - la ligne de retour est pourvue d’une pompe adaptée pour entrainer le fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement et le radiateur, et la boucle formée par la branche est fermée sur la ligne de retour en amont de la pompe ; - l’échangeur de chaleur est adapté, par transfert de chaleur depuis ladite fraction du flux de fluide de refroidissement issu de la sortie de refroidissement, pour élever la température du flux d’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène à une valeur sensiblement égale à la température du flux de fluide de refroidissement issu de la sortie de refroidissement ; - le circuit de refroidissement inclut également une ligne de déionisation, qui raccorde la ligne d’amenée à la ligne de retour et qui est pourvue d’un dispositif de déionisation adapté pour déioniser puis envoyer dans la ligne de retour une fraction d’un flux de fluide de refroidissement s’écoulant dans la ligne d’amenée, et la boucle formée par la branche est fermée sur la ligne de retour en aval du raccordement de la ligne de déionisation à la ligne de retour ; - le circuit de refroidissement inclut également (i) une ligne de bipasse qui raccorde la ligne de retour à la ligne d’amenée sans transiter par le radiateur et (ii) un dispositif de régulation, tel qu’une vanne trois-voies, adapté pour commander l’écoulement du fluide de refroidissement dans le radiateur et dans la ligne de bipasse, et la boucle formée par la branche est fermée sur la ligne de retour en amont du raccordement de la ligne de bipasse à la ligne de retour ; - le mélangeur est un éjecteur Venturi qui est adapté pour entrainer dans la ligne de recirculation le flux d’hydrogène recirculé depuis la sortie anodique, par effet Venturi. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels FIG. 1 la FIG. 1 est un schéma d’un système de pile à combustible conforme à l’invention. Sur la FIG. 1 est représenté un système de pile à combustible 1 qui est par exemple destiné à être intégré à un véhicule à moteur électrique, afin que le système de pile à combustible 1 produise de l’énergie électrique permettant de faire fonctionner le moteur électrique précité. Le système de pile à combustible 1 comprend une pile à combustible 10 dans laquelle circulent des fluides pour les besoins du fonctionnement de la pile à combustible 10. Ainsi, lors du fonctionnement de la pile à combustible 10, cette dernière est alimentée, à la fois, avec un gaz combustible, typiquement du dihydrogène pur, plus couramment appelé « hydrogène » par souci de simplification, avec un gaz comburant, typiquement du dioxygène de l’air, plus couramment appelé « oxygène » par souci de simplification, et avec un fluide de refroidissement, par exemple de l’eau glycolée. En pratique, la pile à combustible 10 est à cet effet pourvue : d’une entrée anodique 11 par laquelle la pile à combustible 10 est prévue pour être alimentée en hydrogène destiné à réagir à l’intérieur de la pile à combustible, d’une sortie anodique 12 par laquelle la pile à combustible 10 est prévue pour évacuer de l’hydrogène n’ayant pas été consommé à l’intérieur de la pile à combustible, d’une entrée cathodique 13 par laquelle la pile à combustible 10 est prévue pour être alimentée en oxygène, typiquement en oxygène de l’air, destiné à réagir à l’intérieur de la pile à combustible, d’une sortie cathodique 14 par laquelle la pile à combustible 10 est prévue pour évacuer de l’oxygène n’ayant pas été consommé à l’intérieur de la pile à combustible, typiquement mélangé avec les autres composants de l’air alimentant la pile à combustible, d’une entrée de refroidissement 15 par laquelle la pile à combustible 10 est prévue pour faire entrer du fluide de refroidissement, et d’une sortie de refroidissement 16 par laquelle la pile à combustible 10 est prévue pour faire sortir du fluide de refroidissement. Comme représenté schématiquement à la FIG. 1 , la pile à combustible 10 comprend généralement un empilement 17 de cellules électrochimiques qui ont chacune un compartiment anodique et un compartiment cathodique, séparés l’un de l’autre par une membrane échangeuse de protons. Suivant la direction dans laquelle les cellules électrochimiques de l’empilement 17 sont empilées, un compartiment de refroidissement est interposé entre les cellules électrochimiques de chaque paire de cellules électrochimiques adjacentes l’une à l’autre. En pratique, la pile à combustible 10 comprend un nombre entier N de cellules électrochimiques, N étant compris de préférence entre un et plusieurs centaines. Lorsque la pile à combustible 10 fonctionne en régime établi, de l’hydrogène alimente, via l’entrée anodique 11, les compartiments anodiques tandis que, dans le même temps, de l’oxygène, typiquement de l’oxygène de l’air, alimente, via l’entrée cathodique 13, les compartiments cathodiques. L’hydrogène n’ayant pas été consommé dans les compartiments anodiques est évacué, via la sortie anodique 12, des compartiments anodiques, en étant typiquement en mélange avec de l’azote, tandis que, dans le même temps, l’oxygène n’ayant pas été consommé dans les compartiments cathodiques est évacué, via la sortie cathodique 14, des compartiments cathodiques, en étant typiquement en mélange avec les autres composants de l’air ayant alimenté ces compartiments cathodiques. On comprend que les compartiments anodiques respectifs de l’empilement 17 forment conjointement une anode de la pile à combustible 10 tandis que les compartiments cathodiques respectifs de cet empilement forment conjointement une cathode de la pile à combustible. Également lorsque la pile à combustible 10 fonctionne en régime établi, du fluide de refroidissement alimente, via l’entrée de refroidissement 15, les compartiments de refroidissement, desquels le fluide de refroidissement est évacué, via la sortie de refroidissement 16, le fluide de refroidissement présentant, au niveau de la sortie de refroidissement 16, une température supérieure à celle que présente le fluide de refroidissement au niveau de l’entrée de refroidissement 15. Quelle que soit la forme de réalisation de la pile à combustible 10, le système de pile à combustible 1 comprend un circuit d’hydrogène 20, un circuit d’air 30 et un circuit de refroidissement 40, qui sont adaptés pour faire s’écouler à l’extérieur de la pile à combustible 10, respectivement, de l’hydrogène, de l’air et du fluide de refroidissement. Comme représenté schématiquement sur la FIG. 1 , le circuit d’hydrogène 20 comprend une ligne d’alimentation 21 qui raccorde un réservoir d’hydrogène 2 à l’entrée anodique 11 de manière à pouvoir alimenter la pile à combustible 10 avec de l’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène 2. Lorsque la pile à combustible fonctionne en régime établi, de l’hydrogène issu du réservoir d’hydrogène 2 s’écoule dans la ligne d’alimentation 21 depuis le réservoir d’hydrogène 2 jusqu’à l’entrée anodique 11. La ligne d’alimentation 21 présente ainsi une extrémité amont, qui débouche dans le réservoir d’hydrogène 2, et une extrémité aval, qui débouche dans l’entrée anodique 11. En pratique, le réservoir d’hydrogène 2 est un réservoir sous pression qui est par exemple embarqué à bord du véhicule mentionné plus haut. Comme représenté schématiquement sur la FIG. 1 , la ligne d’alimentation 21 est pourvue d’un mélangeur 21.1 qui permet de mélanger deux flux d’hydrogène distincts, à savoir un flux d’hydrogène, qui est noté H1 et qui est issu du réservoir d’hydrogène 2, et un flux d’hydrogène, qui est noté H2 et qui est recirculé depuis la sortie anodique 12. En plus d’être adapté pour mélanger les flux d’hydrogène H1 et H2, le mélangeur 21.1 est adapté pour envoyer le mélange de ces flux d’hydrogène, noté H3, vers l’entrée anodique 11. Lorsque la pile à combustible 10 fonctionne en régime établi, le flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2 s’écoule dans la ligne d’alimentation 21 depuis le réservoir d’hydrogène 2 jusqu’au mélangeur 21.1, tandis que le flux d’hydrogène H3, résultant du mélange des flux d’hydrogène H1 et H2, s’écoule dans la ligne d’alimentation 21 depuis le mélangeur 21.1 jusqu’à l’entrée anodique 11. Avant de s’intéresser au reste de la ligne d’alimentation 21, on notera que, en lien avec le mélangeur 21.1, le circuit d’hydrogène 20 comprend une ligne de recirculation 22 qui raccorde la sortie anodique 11 au mélangeur 21.1 de manière à pouvoir évacuer de la pile à combustible 10 de l’hydrogène n’ayant pas été consommé à l’intérieur de cette dernière et à faire s’écouler cet hydrogène depuis la sortie anodique 11 jusqu’au mélangeur 21.1. La ligne de recirculation 22 présente ainsi une extrémité amont, qui débouche dans la sortie anodique 12, et une extrémité aval, qui débouche dans le mélangeur 21.1. Lorsque la pile à combustible 10 fonctionne en régime établi, de l’hydrogène issu de la sortie anodique 12 s’écoule dans la ligne de recirculation 22 depuis la sortie anodique 12 jusqu’au mélangeur 21.1, en formant, dans une partie terminale aval de la ligne de recirculation 22, le flux d’hydrogène H2 recirculé depuis la sortie anodique 12. La ligne de recirculation 22 permet d’éviter de rejeter, à l’extérieur du système de pile à combustible 1, de l’hydrogène n’ayant pas été consommé par la pile à combustible 10, en recirculant, vers l’entrée anodique 11, de l’hydrogène rejeté par la pile à combustible 10 à sa sortie anodique 12. Cette recirculation d’hydrogène est avantageuse car elle permet d’améliorer les performances de la pile à combustible 10 sans augmenter la consommation d’hydrogène. En particulier, cette recirculation permet d’assurer un débit d’hydrogène suffisant au sein des compartiments anodiques de la pile à combustible 10 pour éviter toute accumulation d’eau liquide dans les compartiments anodiques et ainsi éviter des pénuries locales d’hydrogène, ce qui permet par conséquent d’assurer un rendement et une durabilité optimaux de la pile à combustible 10. En pratique, la ligne de recirculation 22 est pourvue d’un séparateur 22.1 qui permet de séparer un flux de rejet, qui sort de la pile à combustible 10 au niveau de la sortie anodique 12, en deux flux distincts, à savoir le flux d’hydrogène H2 recirculé depuis la sortie anodique 12 et un flux de purge, qui est évacué de la ligne de recirculation 22 par une ligne de purge 50. Le séparateur 22.1 permet ainsi de séparer une partie de l’hydrogène gazeux contenu dans le flux de rejet issu de la sortie anodique 12, vis-à-vis du reste de ce flux de rejet, à savoir de l’eau liquide et de l’azote, en mélange avec de l’hydrogène. L’hydrogène gazeux, qui est séparé du flux de rejet précité par le séparateur 22.1, constitue le flux d’hydrogène H2 recirculé depuis la sortie anodique 12. En pratique, le séparateur 22.1 relève d’une technologie connue en soi, qui ne sera pas détaillée ici plus avant. Suivant une forme de réalisation préférentielle, le mélangeur 21.1 est un éjecteur Venturi qui permet d’entrainer dans la ligne de recirculation 22 le flux d’hydrogène H2 recirculé depuis la sortie anodique 12, par effet Venturi. Ainsi, la recirculation d’hydrogène via la ligne de recirculation 22 est commandée par l’effet Venturi que produit cet éjecteur Venturi. En revenant maintenant à la description de la ligne d’alimentation 21, cette dernière est, dans la forme de réalisation considérée ici, pourvue, en amont du mélangeur 21.1 : d’une vanne de régulation de débit 21.2, qui permet de commander l’écoulement, dans la ligne d’alimentation 21, et d’ajuster le débit du flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2, cette vanne de régulation de débit 21.2 étant typiquement une vanne proportionnelle, notamment conçue pour délivrer un débit proportionnel à son ouverture, d’une vanne de sécurité 21.3 qui permet de commander « en tout-ou-rien » l’écoulement, dans la ligne d’alimentation 21, du flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2, et d’un dispositif de filtrage 21.4 qui permet d’épurer le flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2. La vanne de régulation de débit 21.2, la vanne de sécurité 21.3 et le dispositif de filtrage 21.4 sont disposés en série sur la ligne d’alimentation 21. En amont du mélangeur 21.1, voire, comme ici, en amont de la vanne de régulation de débit 21.2, de la vanne de sécurité 21.3 et du dispositif de filtrage 21.4, la ligne d’alimentation 21 est également pourvue d’un échangeur de chaleur 21.5 qui permet de chauffer, dans la ligne d’alimentation 21, le flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2. Cet échangeur de chaleur 21.5 sera décrit plus en détail ci-après. De son côté, le circuit d’air 30 comporte une ligne d’alimentation 31, qui se raccorde à l’entrée cathodique 13 de manière à pouvoir alimenter la pile à combustible 10 avec de l’air, plus précisément avec l’oxygène de l’air, et une ligne d’évacuation 32, qui est raccordée à la sortie cathodique 14 de manière à pouvoir évacuer de la pile à combustible 10 de l’air contenant de l’oxygène n’ayant pas été consommé à l’intérieur de la pile à combustible. Les spécificités de la ligne d’alimentation 31 et de la ligne d’évacuation 32, ainsi que, plus généralement, les spécificités du circuit d’air 30 ne sont pas limitatives de l’invention et ne seront donc pas décrites ici plus avant. Comme bien visible sur la FIG. 1 , le circuit de refroidissement 40 est quant à lui associé à un radiateur 3 qui permet de refroidir, par échange thermique avec l’air ambiant, le fluide de refroidissement du circuit de refroidissement 40. Le radiateur 3, dont les spécificités ne sont pas limitatives, est par exemple embarqué sur le véhicule évoqué plus haut. Plus précisément, le circuit de refroidissement 40 comporte : une ligne d’amenée 41 qui raccorde le radiateur 3 à l’entrée de refroidissement 15 de manière à pourvoir alimenter la pile à combustible 10 avec du fluide de refroidissement ayant été refroidi par le radiateur 3, et une ligne de retour 42 qui raccorde la sortie de refroidissement 16 au radiateur 3 de manière à pouvoir envoyer au radiateur 3 du fluide de refroidissement ayant été échauffé par la pile à combustible 10. Lorsque la pile à combustible 10 fonctionne en régime établi, du fluide de refroidissement issu du radiateur 3 s’écoule dans la ligne d’amenée 41 depuis le radiateur 3 jusqu’à l’entrée de refroidissement 15, tandis que du fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible 10 s’écoule dans la ligne de retour 42 depuis la sortie de refroidissement 16 jusqu’au radiateur 3. La ligne d’amenée 41 présente ainsi une extrémité amont, qui débouche dans le radiateur 3, et une extrémité aval, qui débouche dans l’entrée de refroidissement 15. La ligne de retour 42 présente, quant à elle, une extrémité amont, qui débouche dans la sortie de refroidissement 16, et une extrémité aval, qui débouche dans le radiateur 3. Dans la forme de réalisation considérée ici, la ligne d’amenée 41 est avantageusement pourvue d’un dispositif de filtrage 41.1 qui permet d’épurer le fluide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement 40. Également dans la forme de réalisation considérée ici, le circuit de refroidissement 40 comporte en outre une ligne de bipasse 43 qui raccorde la ligne de retour 42 à la ligne d’amenée 41 sans transiter par le radiateur 3. La ligne de bipasse 43 permet ainsi de faire s’écouler du fluide de refroidissement depuis la ligne de retour 42 jusqu’à la ligne d’amenée 41 en bipassant, c’est-à-dire en contournant, le radiateur 3. Pour piloter la répartition de l’écoulement du fluide de refroidissement dans le radiateur 3 et dans la ligne de bipasse 43, le circuit de refroidissement 40 comporte une vanne trois-voies 44 adaptée pour commander et ajuster le débit de l’écoulement du fluide de refroidissement à la fois dans le radiateur 3 et dans la ligne de bipasse 43. Dans la forme de réalisation considérée ici, la vanne trois-voies 44 est disposée sur la ligne d’amenée 41, au niveau du raccordement de la ligne de bipasse 43 à la ligne d’amenée 41 : le fluide de refroidissement, sortant de la vanne trois-voies 44 et envoyé à l’entrée de refroidissement 15 via la partie de la ligne d’amenée 41, s’étendant en aval de la vanne trois-voies 44, présente un débit correspondant à la somme de deux débits, chacun potentiellement ajustables à zéro par la vanne trois-voies 44, à savoir le débit du fluide de refroidissement entrant dans la vanne trois-voies 44 depuis la ligne de bipasse 43 et le débit du fluide de refroidissement entrant dans la vanne trois-voies 44 depuis le radiateur 3. En pratique, et de manière connue en soi dans le domaine, d’autres formes de réalisation que la vanne trois-voies 44 décrite ci-dessus sont envisageables en tant que dispositifs de régulation à même de piloter la répartition de l’écoulement du fluide de refroidissement dans le radiateur 3 et dans la ligne de bipasse 43. Dans tous les cas, l’entrainement du fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement 40 et le radiateur 3 est avantageusement opéré par une pompe 42.1 dont est pourvue la ligne de retour 42. La pompe 42.1 est ainsi située, sur la ligne de retour 42, en amont du radiateur 3, en étant ici située en amont du raccordement de la ligne de bipasse 43 à la ligne de retour 42. Les spécificités de la pompe 42.1 ne sont pas limitatives. Dans la forme de réalisation considérée ici, le circuit de refroidissement 40 comporte avantageusement une ligne de déionisation 45 qui raccorde la ligne d’amenée 41 à la ligne de retour 42 de manière à pouvoir faire s’écouler du fluide de refroidissement depuis la ligne d’amenée 41 jusqu’à la ligne de retour 42. Cette ligne de déionisation 45 est pourvue d’un dispositif de déionisation 45.1 adapté pour déioniser une fraction d’un flux de fluide de refroidissement s’écoulant dans la ligne d’amenée 41 et pour envoyer cette fraction dans la ligne de retour 42. Ce dispositif de déionisation 45.1, qui relève d’une technologie connue en soi, capture des ions en suspension dans le fluide de refroidissement du circuit de refroidissement 40, afin d’extraire des ions excédentaires, générés pendant le fonctionnement de la pile à combustible 10, et de maintenir un faible niveau de conductivité électrique pour le fluide de refroidissement du circuit de refroidissement 40. Le dispositif de déionisation 45.1 comporte typiquement une cartouche de capture d’ions 45.2. Dans tous les cas, le circuit de refroidissement 40 comporte une branche 46 spécifiquement dédiée à l’échangeur de chaleur 21.5 de la ligne d’alimentation 21 du circuit d’hydrogène 20. Plus précisément, comme bien visible sur la FIG. 1 , la branche 46 se raccorde à la ligne de retour 42 en formant une boucle fermée sur la ligne de retour 42, en amont du radiateur 3, de préférence en amont de la pompe 42.1 et, comme ici, en aval du raccordement de la ligne de déionisation 45 à la ligne de retour 42. La boucle fermée que forme la branche 46 présente ainsi deux extrémités qui débouchent chacune dans la ligne de retour 42, et ce de manière distincte l’une de l’autre le long de la ligne de retour 42 : l’une de ces deux extrémités est une extrémité amont 46.1, qui est ici située en aval du raccordement de la ligne de déionisation 45 à la ligne de retour 42, tandis que l’autre extrémité est une extrémité aval 46.2, qui est située à la fois en aval de l’extrémité amont 46.1 et en amont du radiateur 3 et, comme ici, de la pompe 42.1. De plus, la branche 46 raccorde en parallèle l’échangeur de chaleur 21.5 à la ligne de retour 42 : la branche 46 s’étend ainsi depuis son extrémité amont 46.1 jusqu’à son extrémité aval 46.2 en traversant l’échangeur de chaleur 21.5 de manière à pouvoir faire s’écouler du fluide de refroidissement depuis l’extrémité amont 46.1 jusqu’à l’extrémité aval 46.2 de la branche 46, en passant dans l’échangeur de chaleur 21.5. Lorsque la pile à combustible 10 fonctionne en régime établi, le fluide de refroidissement issu de la sortie de refroidissement 16 s’écoule dans la ligne de retour 42, en formant, en amont de la branche 46, un flux de fluide de refroidissement C1. De plus, au niveau de l’extrémité amont 46.1 de la branche 46, une fraction C2 de ce flux de fluide de refroidissement C1 est dérivée dans la branche 46 dans laquelle cette fraction C2 du flux de fluide de refroidissement C1 s’écoule, en passant dans l’échangeur de chaleur 21.5, avant de revenir à la ligne de retour 42 au niveau de l’extrémité aval 46.2 de la branche 46, où cette fraction C2 se mélange au fluide de refroidissement s’écoulant dans la ligne de retour 42 pour former un flux de fluide de refroidissement ayant le même débit que le flux C1. De cette façon, la totalité du fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible 10, via la sortie de refroidissement 16, est envoyable au radiateur 3, sans que la présence de l’échangeur de chaleur 21.5 n’induise un contournement du radiateur 3 pour la fraction C2 du flux de fluide de refroidissement C1. Les performances du circuit de refroidissement 40 sont ainsi optimisées. L’échangeur de chaleur 21.5 est adapté pour transférer de la chaleur, depuis la fraction C2 du flux de fluide de refroidissement C1 issu de la sortie de refroidissement 16, au flux d’hydrogène traversant cet échangeur de chaleur 21.5, autrement dit au flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2. Ainsi, lorsque la pile à combustible 10 fonctionne en régime établi, le flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2 traverse l’échangeur de chaleur 21.5 au niveau duquel ce dernier réchauffe ce flux d’hydrogène H1 en lui transférant de la chaleur qui est délivrée, également au niveau de l’échangeur de chaleur 21.5, par la fraction C2 du flux de fluide de refroidissement C1, cette fraction C2 traversant l’échangeur de chaleur 21.5 du fait de son écoulement dans la branche 46. De cette façon, la température du flux d’hydrogène H1 est augmentée par l’échangeur de chaleur 21.5, c’est-à-dire avant que ce flux d’hydrogène H1 n’atteigne le mélangeur 21.1. Il en résulte que le mélange entre le flux d’hydrogène H1, ainsi réchauffé par l’échangeur de chaleur 21.5, et le flux d’hydrogène H2 recirculé depuis la sortie anodique 12, est opéré en limitant, voire en évitant la condensation d’eau. Suivant un dimensionnement préférentiel, l’échangeur de chaleur 21.5 est adapté, par transfert de chaleur depuis la fraction C2 du flux de fluide de refroidissement C1 issu de la sortie de refroidissement 16, pour élever la température du flux d’hydrogène H1 issu du réservoir d’hydrogène 2 à une valeur sensiblement égale à la température du flux de fluide de refroidissement C1. Autrement dit, la température à laquelle est ainsi porté le flux d’hydrogène H1 par l’échangeur de chaleur 21.5 correspond à la température maximale du fluide de refroidissement sortant de la pile à combustible 10. Cela favorise le fait que, au niveau du mélangeur 21.1, la température du flux d’hydrogène H1 soit égale ou supérieure à la température du flux d’hydrogène H2. Le risque de condensation d’eau en sortie du mélangeur 21.1 est ainsi évité. Dans tous les cas, on comprend que l’échangeur de chaleur 21.5 est un matériel passif, par opposition à des matériels de chauffage qui consomment de l’énergie pour produire de la chaleur. Ainsi, l’efficacité énergétique d’ensemble du système de pile à combustible 1 est optimisée. En pratique, la fraction C2 du flux de fluide de refroidissement C1 représente préférentiellement moins de la moitié de ce dernier, voire moins de 10% du flux de fluide de refroidissement C1. De cette façon, les pertes de charge dans le circuit de refroidissement 40 sont limitées. Pour dimensionner la fraction C2 du flux de fluide de refroidissement C1 et la forcer à s’écouler dans la branche 46, la ligne de retour 42 est avantageusement pourvue d’un réducteur de débit 42.2 calibré, qui est situé à la fois en aval de l’extrémité amont 46.1 de la branche 46 et en amont de l’extrémité aval 46.2 de cette branche 46. Ainsi, la boucle formée par la branche 46 est fermée sur la ligne de retour 42 en amont et en aval du réducteur de débit 42.2. La mise en œuvre de ce réducteur de débit 42.2 est simple et économique. Enfin, divers aménagements et variantes au système de pile à combustible 1, ainsi qu’à son procédé de fonctionnement, décrits jusqu’ici sont envisageables. Système de pile à combustible (1), comprenant : - une pile à combustible (10) qui est pourvue d’une entrée anodique (11), d’une sortie anodique (12), d’une entrée de refroidissement (15) et d’une sortie de refroidissement (16), - un circuit d’hydrogène (20) qui est adapté pour faire s’écouler de l’hydrogène à l’extérieur de la pile à combustible (10) et qui inclut : - une ligne d’alimentation (21) qui : - raccorde un réservoir d’hydrogène (2) à l’entrée anodique (11), - est pourvue d’un mélangeur (21.1) adapté pour mélanger un flux d’hydrogène (H1) issu du réservoir d’hydrogène (2) et un flux d’hydrogène (H2) recirculé depuis la sortie anodique (12) et pour envoyer un mélange (H3) desdits flux d’hydrogène vers l’entrée anodique (11), et - est également pourvue d’un échangeur de chaleur (21.5), disposé en amont du mélangeur (21.1) et adapté pour chauffer le flux d’hydrogène (H1) issu du réservoir d’hydrogène (2), - une ligne de recirculation (22) qui raccorde la sortie anodique (12) au mélangeur (21.1), et - un circuit de refroidissement (40), qui est adapté pour faire s’écouler un fluide de refroidissement à l’extérieur de la pile à combustible (10) et qui inclut : - une ligne d’amenée (41) qui raccorde un radiateur (3) à l’entrée de refroidissement (15), - une ligne de retour (42) qui raccorde la sortie de refroidissement (16) au radiateur (3), et - une branche (46), qui se raccorde à la ligne de retour (42) en formant une boucle fermée sur la ligne de retour (42) en amont du radiateur (3), laquelle branche (46) raccorde en parallèle l’échangeur de chaleur (21.5) à la ligne de retour (42) de manière que l’échangeur de chaleur transfère de la chaleur au flux d’hydrogène (H1) issu du réservoir d’hydrogène (2), depuis une fraction (C2) d’un flux de fluide de refroidissement (C1) issu de la sortie de refroidissement (16). Système de pile à combustible suivant la revendication 1, dans lequel ladite fraction (C2) représente moins de la moitié du flux de fluide de refroidissement (C1) issu de la sortie de refroidissement (16). Système de pile à combustible suivant l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel la ligne de retour (42) est pourvue d’un réducteur de débit (42.2) calibré, et dans lequel la boucle formée par la branche (46) est fermée sur la ligne de retour (42) en étant raccordée en amont et en aval du réducteur de débit (42.2). Système de pile à combustible suivant l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la ligne de retour (42) est pourvue d’une pompe (42.1) adaptée pour entrainer le fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement (40) et le radiateur (3), et dans lequel la boucle formée par la branche (42) est fermée sur la ligne de retour (42) en amont de la pompe (42.1). Système de pile à combustible suivant l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’échangeur de chaleur (21.5) est adapté, par transfert de chaleur depuis ladite fraction (C2) du flux de fluide de refroidissement (C1) issu de la sortie de refroidissement (16), pour élever la température du flux d’hydrogène (H1) issu du réservoir d’hydrogène (2) à une valeur sensiblement égale à la température du flux de fluide de refroidissement (C1) issu de la sortie de refroidissement (16). Système de pile à combustible suivant l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de refroidissement (40) inclut également une ligne de déionisation (45), qui raccorde la ligne d’amenée (41) à la ligne de retour (42) et qui est pourvue d’un dispositif de déionisation (45.1) adapté pour déioniser puis envoyer dans la ligne de retour une fraction d’un flux de fluide de refroidissement s’écoulant dans la ligne d’amenée (41), et dans lequel la boucle formée par la branche (46) est fermée sur la ligne de retour (42) en aval du raccordement de la ligne de déionisation (45) à la ligne de retour. Système de pile à combustible suivant l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit de refroidissement inclut également : - une ligne de bipasse (43) qui raccorde la ligne de retour (42) à la ligne d’amenée (41) sans transiter par le radiateur (3), et - un dispositif de régulation, tel qu’une vanne trois-voies (44), adapté pour commander l’écoulement du fluide de refroidissement dans le radiateur (3) et dans la ligne de bipasse (43), et dans lequel la boucle formée par la branche (46) est fermée sur la ligne de retour (42) en amont du raccordement de la ligne de bipasse (43) à la ligne de retour. Système de pile à combustible suivant l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le mélangeur (21.1) est un éjecteur Venturi qui est adapté pour entrainer dans la ligne de recirculation (22) le flux d’hydrogène (H2) recirculé depuis la sortie anodique (12), par effet Venturi.