Brevet FR3152659A1 — publié le 20250307

Pile à combustible et procédé de pilotage associé Cette pile à combustible (20) comprend plusieurs cellules unitaires, qui sont empilées selon un axe principal (A30) de manière à former un empilement (30) de cellules, l’empilement étant reçu dans un boitier (22), avec une chemise (24) fermée par un premier couvercle (26B) et un deuxième couvercle (26A), opposé au premier couvercle selon l’axe principal. Lorsque la pile à combustible est dans une configuration d’utilisation, l’axe principal est sensiblement horizontal, le boitier présente un côté haut et un côté bas. Le premier couvercle comprend une entrée principale (434) de ventilation, qui débouche, dans le boitier, en un point le plus haut du premier couvercle, tandis que le deuxième couvercle comprend une première sortie principale (442) de ventilation qui débouche, dans le boitier, en un point le plus haut du deuxième couvercle, et une deuxième sortie principale (444), qui débouche, dans boitier, en un point le plus bas du deuxième couvercle. Figure pour l'abrégé : Figure 2 Pile à combustible et procédé de pilotage associé La présente invention concerne une pile à combustible, ainsi qu’un procédé de pilotage d’une telle pile à combustible. Une pile à combustible est un dispositif permettant de générer de l’électricité par réaction électrochimique entre un carburant, par exemple du dihydrogène, et un comburant, par exemple de l’oxygène contenu dans l’air. On s’intéresse ici aux piles à combustible du type à membrane échangeuse de protons à électrolyte solide – dite aussi PEMFC en anglais –, qui comprennent habituellement un empilement – dit stack en anglais – de plusieurs cellules unitaires constituant chacune un générateur électrochimique. Schématiquement, chaque cellule unitaire comprend deux séparateurs, dits aussi plaques polaires, entre lesquels est intercalé un électrolyte solide sous forme de 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, dit compartiment cathodique, loge un élément cathodique, formé par une couche catalytique cathodique située en surface de la membrane, tandis que l’autre compartiment réactif, dit compartiment anodique, loge un élément anodique, formé par une couche catalytique anodique située en surface de la membrane. L’assemblage de la membrane et des couches catalytiques anodique et cathodique forme un assemblage membrane-électrode, généralement connu sous l’acronyme AME en français, ou MEA en anglais. 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. Le dihydrogène, l’air et le liquide de refroidissement sont des fluides dits « de fonctionnement », qui sont fournis à la pile à combustible pendant son fonctionnement. Le dihydrogène et l’air sont des réactifs alors que le liquide de refroidissement n’intervient pas dans la réaction électrochimique. Selon les phases de fonctionnement de la pile à combustible, la fourniture d’un ou plusieurs des fluides de fonctionnement est faite de manière continue, ou bien de manière intermittente, voire est interrompue. La pile à combustible ménage des ouvertures pour alimenter en fluides chacun des compartiments réactifs et les fluides entre deux cellules voisines. Dans une conception largement répandue, chaque séparateur bipolaire assure, d’un côté, l’alimentation en carburant de la cellule adjacente à ce côté et, de l’autre côté, l’alimentation en comburant de la cellule adjacente à cet autre côté, les alimentations assurées par les séparateurs bipolaires se faisant en parallèle. De manière générale, dans une cellule unitaire, le compartiment cathodique est alimenté en comburant, par exemple en oxygène, le plus souvent sous la forme d’une alimentation en air contenant de l’oxygène, et le compartiment anodique est alimenté en carburant, par exemple en dihydrogène. Lorsque l’empilement est formé, les compartiments cathodiques des cellules unitaires communiquent les uns avec les autres, de proche en proche, formant un circuit cathodique de l’empilement. De manière analogue, les compartiments anodiques des cellules unitaires communiquent les uns avec les autres, de proche en proche, formant un circuit anodique de l’empilement. Au cours du fonctionnement de la pile, le circuit anodique de l’empilement est approvisionné en hydrogène par un circuit d’alimentation anodique de la pile, tandis que le circuit cathodique de l’empilement est approvisionné en air – en donc en oxygène – par un circuit d’alimentation cathodique de la pile, et que l’empilement est approvisionné en fluide de refroidissement par un circuit de refroidissement. Chaque compartiment réactif comprend également généralement une couche de diffusion de gaz, située entre le séparateur bipolaire et la couche catalytique, permettant une bonne circulation du carburant ou du comburant depuis le séparateur jusqu’à la couche catalytique. Lorsque la pile à combustible est en fonctionnement, la réaction électrochimique crée une différence de potentiel électrique entre les deux séparateurs de chaque cellule unitaire. La pile à combustible comprend ainsi un dispositif d’isolation électrique, prévu pour éviter tout contact électrique entre deux séparateurs bipolaires voisins et entre chaque cellule et le milieu extérieur, ainsi qu’un dispositif d’étanchéité pour éviter les fuites des fluides de fonctionnement, notamment pour éviter que le fluide circulant dans un compartiment réactif ne contamine un compartiment réactif voisin. La différence de potentiel électrique entre les deux séparateurs de chaque cellule unitaire crée une tension aux bornes de chaque cellule unitaire, désignée en tant que « tension de cellule ». Toutes les cellules de la pile à combustible sont électriquement reliées entre elles en série, de sorte que la tension délivrée aux bornes de l’empilement est égale à la somme de la tension de cellule de l’ensemble des cellules unitaires. L’empilement est reçu dans un boitier, qui est globalement étanche et dans lequel sont ménagées plusieurs ouvertures, prévues pour alimenter l’empilement en fluides de fonctionnement, pour des connexions électriques, pour des connexions à des capteurs, etc. Au cours du fonctionnement de la pile, il arrive que de l’hydrogène fuite de l’empilement et s’accumule dans le boitier autour de l’empilement, ce qui entraine un risque d’explosion. En particulier, lorsque la pile à combustible est entièrement arrêtée et dépolarisée, le circuit d’alimentation anodique est coupé, et des gaz autres que l’hydrogène, notamment de l’air, contenant oxygène, azote, etc., tendent à pénétrer dans le circuit anodique de l’empilement. Au redémarrage de la pile, le circuit d’alimentation anodique est rouvert, accompagné de l’ouverture de l’électrovanne de purge anodique, de manière à purger le circuit anodique jusqu’à ce que le circuit anodique ne contienne essentiellement que de l’hydrogène. Pendant cette étape, le circuit d’alimentation cathodique est maintenu fermé, prévenant la repolarisation de la pile. L’hydrogène circule dans l’empilement sans être consommé par une réaction électrochimique, et d’éventuelles micro-fuites peuvent survenir, libérant de l’hydrogène au sein du boitier. Pour éviter l’accumulation d’hydrogène au sein du boitier, ce qui pourrait mener à un risque d’explosion, il est connu de ventiler le boitier, autour de l’empilement, avec de l’air de ventilation. D’autre part, à cause des cycles thermiques de la pile à combustible, il arrive que l’humidité contenue dans l’air du boitier se condense, formant de l’eau liquide, qui risque de nuire au bon fonctionnement de la pile. Il convient ainsi d’évacuer l’humidité du boitier. US20220190362 décrit, par exemple, une pile à combustible comprenant une entrée de ventilation et une sortie de ventilation agencées en partie haute du boitier, de manière à favoriser l’évacuation de l’hydrogène éventuellement présent dans le boitier. Ce document reste cependant muet sur l’évacuation de l’humidité. C’est à ces problèmes qu’entend plus particulièrement remédier l’invention, en proposant une pile à combustible comprenant un circuit de ventilation amélioré. À cet effet, l’invention concerne une pile à combustible, comprenant : plusieurs cellules unitaires, qui sont empilées selon un axe principal de manière à former un empilement de cellules, un boitier, qui ménage un logement interne recevant l’empilement, et qui comprend : une chemise, qui présente une forme sensiblement cylindrique s’étendant parallèlement à l’axe principal et qui comprend deux ouvertures d’extrémité, un premier couvercle et un deuxième couvercle, différent du premier couvercle, les deux couvercles refermant de manière étanche les deux ouvertures de la chemise et délimitant, avec la chemise, le logement interne du boitier, dans laquelle : lorsque la pile à combustible est dans une configuration d’utilisation : l’axe principal est sensiblement horizontal, le boitier présente un côté haut et un côté bas, le premier couvercle comprend une entrée principale de ventilation, par laquelle de l’air de ventilation est introduit dans le logement interne, l’entrée principale débouchant, dans le logement interne, en un point le plus haut du premier couvercle, le deuxième couvercle comprend une première sortie principale de ventilation, par laquelle l’air de ventilation introduit dans le logement interne est évacué, la première sortie principale débouchant, dans le logement interne, en un point le plus haut du deuxième couvercle, de sorte que l’air de ventilation introduit par l’entrée principale sorte par la première sortie principale en balayant une partie haute du logement interne, entrainant les fluides plus légers que l’air, notamment de l’hydrogène, le deuxième couvercle comprend aussi une deuxième sortie principale, qui débouche, dans le logement interne, en un point le plus bas du deuxième couvercle, de sorte que l’air de ventilation introduit par l’entrée principale tend à entrainer les fluides plus lourds que l’air, notamment de l’eau. Grâce à l’invention, la deuxième sortie principale de ventilation est ménagée en un point le plus bas du boitier, ce qui facilite l’évacuation de l’eau liquide, éventuellement présente, qui tend à s’accumuler par gravité en partie basse du logement interne du boitier. Conjointement, la première entrée principale et la première sortie principale sont chacune ménagées en partie haute du boitier, là où l’hydrogène, plus léger que l’air, tend à s’accumuler. L’efficacité globale de la ventilation du boitier est ainsi améliorée. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, une telle pile à combustible peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible : La pile à combustible comprend aussi une unité de commutation, qui est solidaire du boitier et qui est configurée pour ouvrir ou fermer un circuit de puissance de l’empilement, l’unité de commutation comprend une enveloppe, qui ménage un volume interne et qui comprend : un premier côté et un deuxième côté, qui est opposé au premier côté et qui est orienté vers le premier couvercle, un côté haut et un côté bas, qui sont différents des premier et deuxième côtés, le côté haut et le côté haut de l’unité de commutation étant respectivement situés du même côté que les côtés haut et bas du boitier lorsque la pile à combustible est en configuration d’utilisation, l’unité de commutation comprend : une entrée auxiliaire de ventilation, qui est située sur le premier côté et par laquelle de l’air de ventilation est introduit dans un volume interne de l’unité de commutation, une première sortie auxiliaire de ventilation, qui est située sur le deuxième côté et par laquelle l’air de ventilation introduit par l’entrée auxiliaire est évacué, l’entrée auxiliaire et la première sortie auxiliaire débouchent chacune sur un point le haut respectif du volume interne et sont configurées de sorte que lorsque l’air de ventilation est introduit par l’entrée auxiliaire et sort par la première sortie auxiliaire, l’air de ventilation entraine les fluides plus légers que l’air contenus dans le volume interne, notamment de l’hydrogène, la première sortie auxiliaire est reliée à la première entrée principale, de sorte que l’air de ventilation utilisé pour le boitier est préalablement utilisé comme air de ventilation de l’unité de commutation. L’unité de commutation comprend une deuxième sortie auxiliaire, qui est située sur le deuxième côté de l’unité de commutation et qui débouche dans le volume interne par un point le plus bas du volume interne, de sorte que lorsque l’air de ventilation est introduit par l’entrée auxiliaire, l’air de ventilation sortant par la deuxième sortie auxiliaire tend à entrainer les fluides plus lourds que l’air, notamment de l’eau, la première plaque terminale comprend, outre l’entrée principale, une deuxième entrée principale, qui débouche dans le logement interne par un point le plus bas, la deuxième sortie auxiliaire est reliée à la deuxième entrée principale. La pile à combustible comprend un circuit d’alimentation en air, qui est configuré pour alimenter en air un circuit cathodique de l’empilement, le circuit d’alimentation comprenant : un compresseur, configuré pour comprimer de l’air, une conduite d’entrée, qui relie le compresseur à une entrée du circuit cathodique, et une conduite de sortie, qui relie une sortie du circuit cathodique de l’empilement, un échappement, configuré pour laisser s’échapper l’air sortant du circuit cathodique et passant par la conduite de sortie vers le milieu extérieur, une première vanne d’isolement, qui est configurée pour obturer la conduite d’entrée et qui est agencée entre le compresseur et l’empilement, une deuxième vanne d’isolement, qui est configurée pour obturer la conduite de sortie et qui est agencée entre l’empilement et l’échappement, un humidificateur, qui comprend une portion de régulation, qui est traversée par la conduite d’entrée, qui est situé entre la première vanne d’isolement et l’empilement et qui est configuré pour régulier un taux d’humidité dans l’air passant par la conduite d’entrée, et une portion de récupération, qui est traversée par la conduite de sortie, qui est située entre la deuxième vanne d’isolement et l’empilement et qui est configurée pour récupérer de l’humidité de l’air passant par la conduite de sortie, dans laquelle la pile à combustible comprend aussi : un circuit de dérivation, qui comprend une entrée, par laquelle le circuit de dérivation est relié à la conduite d’entrée, et une sortie, par laquelle le circuit de dérivation est configuré pour alimenter le boitier en air de ventilation, l’entrée du circuit de dérivation étant connectée à la conduite d’entrée entre le compresseur et la première vanne d’isolement, un orifice calibré, qui est agencé sur le circuit de dérivation, l’orifice calibré présentant une section de passage réduite par rapport au reste du circuit de dérivation et étant configuré pour limiter un flux d’air au travers du circuit de dérivation. La pile à combustible comprend aussi : un circuit de refroidissement, configuré pour alimenter l’empilement de cellules unitaires en un fluide de refroidissement, par exemple de l’eau glycolée, et un échangeur thermique, configuré pour échanger de l’énergie thermique entre l’air passant par la conduite d’entrée et le fluide de refroidissement, l’échangeur thermique étant situé, le long de la conduite d’entrée, entre le compresseur et l’entrée du circuit de dérivation. Le circuit d’alimentation en air comprend : un capteur de pression, qui est agencé entre l’échangeur thermique et l’humidificateur et qui est configuré pour mesurer une pression au niveau de l’entrée du circuit de dérivation, une vanne de bipasse, qui est agencée entre l’entrée du circuit de dérivation et l’échappement, la vanne de bipasse étant configurée pour réguler une pression d’air à l’entrée du circuit de dérivation, de manière à réguler un débit d’air traversant l’orifice calibré. Selon un autre aspect, l’invention concerne aussi un procédé de pilotage d’une pile à combustible telle que définie précédemment, dans lequel : on ajuste une puissance de compresseur, ensuite, on mesure une pression dans l’entrée du circuit de dérivation à l’aide d’un capteur de pression, ensuite, en fonction de la pression mesurée, on ajuste une ouverture de la vanne de bipasse de manière à réguler la pression dans l’entrée du circuit de dérivation et à réguler le flux d’air traversant l’orifice calibré, l’ajustement de l’ouverture de la vanne bipasse étant choisie en utilisant une loi, préalablement enregistrée dans un calculateur de la pile à combustible, qui relie le flux d’air au travers de l’orifice calibré et un différentiel de pression de part et d’autre de l’orifice calibré. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel procédé de pilotage peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible : la pile à combustible étant initialement à l’arrêt, la première vanne d’isolement et la deuxième vanne d’isolement sont fermées, de manière à isoler le circuit cathodique, ensuite, on ajuste une puissance du compresseur à une valeur maximale de fonctionnement, tandis que l’on ferme la vanne bipasse, de manière à maximiser un flux d’air passant par le circuit de dérivation, ensuite, on alimente en hydrogène un circuit anodique de l’empilement, de manière à purger le circuit anodique des gaz autres que l’hydrogène. Initialement, la pile à combustible est dans un mode de production, dans lequel : le compresseur opère à un premier niveau de puissance non nul, la première vanne d’isolement est complètement ouverte, la vanne bipasse est complètement fermée, ensuite, on augmente la puissance du compresseur jusqu’à un deuxième niveau de puissance, supérieur au premier niveau, tandis que la première vanne d’isolement est fermée partiellement, tout en maintenant la vanne bipasse complètement fermée. Ce procédé de pilotage induit les mêmes avantages que ceux mentionnés ci-dessus au sujet de la pile à combustible de l’invention. L’invention sera mieux comprise, et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation d’une pile à combustible et d’un procédé de pilotage, conformes à son principe, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - FIG. 1 la FIG. 1 représente schématiquement, sur un insert a), un véhicule, conforme à un premier mode de réalisation de l’invention, le véhicule comprenant une pile à combustible, elle aussi conforme à l’invention, sur un insert b), un boitier de la pile à combustible de l’insert a), et sur un insert c), un empilement de la pile à combustible de l’insert a), l’empilement étant reçu dans le boitier de l’insert b) ; - FIG. 2 la FIG. 2 est une représentation schématique de la pile à combustible de la FIG. 1 , et - FIG. 3 la FIG. 3 est une figure analogue à la FIG. 2 , représentant une pile à combustible conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention. Un véhicule 10 est représenté sur la FIG. 1 . Le véhicule 10 est ici un véhicule routier, tel qu’une automobile, un camion ou un chariot élévateur. En variante le véhicule 10 est un véhicule ferroviaire tel qu’un train ou un métro, ou bien un aéronef voire un navire. Le véhicule 10 comprend ici des roues 12, par l’intermédiaire desquelles le véhicule 10 repose sur un sol 14. Le sol 14 est supposé sensiblement horizontal, la description qui suit étant donnée en relation à l’orientation des divers éléments du véhicule 10 tel que représenté sur les figures, sachant qu’il peut en être autrement dans la réalité. Le véhicule 10 comprend une pile à combustible 20. La pile à combustible 20, dite aussi simplement pile 20 dans la présente description, se déplace avec le véhicule 10 et est une pile à combustible montée sur un châssis du véhicule, dite « embarquée », par opposition aux piles à combustibles dites stationnaires qui sont fixes, posées au sol ou dans un bâtiment. La pile à combustible 20 est alimentée en combustible, ici de l’hydrogène, qui réagit avec l’oxygène de l’air pour générer de l’électricité pour le fonctionnement du véhicule 10, une partie de l’énergie du combustible étant dissipée sous forme de chaleur. En particulier, le véhicule 10 comprend, pour son déplacement, un moteur électrique, qui est alimenté par l’énergie électrique générée par la pile à combustible 20. Le moteur électrique n’est pas représenté. En référence à la FIG. 1  a), la pile à combustible 20 comprend un boitier 22, dit aussi carter en anglais, le boitier 22 comprenant une chemise 24. La chemise 24 présente une forme de cylindre creux, qui s’étend selon un axe principal A20 et qui présente ici une section sensiblement rectangulaire. La chemise 24 ménage un logement interne V24 avec deux ouvertures d’extrémité opposées, les ouvertures d’extrémité étant respectivement refermées de manière étanche par deux couvercles 26A et 26B. Les deux couvercles 26A et 26B et la chemise 24 délimitent ainsi le logement interne V24, qui est aussi, par extension, un logement interne du boitier 22. Les couvercles 26A et 26B s’étendent chacun selon des plans orthogonaux à l’axe principal A20. La chemise 24 et les couvercles 26A et 26B sont de préférence réalisés en matériau électriquement isolant, tel qu’un matériau polymère, éventuellement renforcé de fibres. Alternativement, les couvercles 26A et 26B sont recouverts, au moins sur une face interne, d’un matériau électriquement isolant. Des conduits fluidiques 28 sont ménagés au travers du boitier 22 pour permettre le passage de fluides de fonctionnement de la pile 20. Les fluides de fonctionnement comprennent ici trois fluides, dont deux fluides gazeux, ici de l’air – contenant du dioxygène – et du dihydrogène, et un fluide caloporteur diélectrique, par exemple liquide, ici de l’eau glycolée. Les conduits fluidiques sont matérialisés par des raccords fluidiques, qui sont ménagés ici sur le couvercle 26A, situé sur la droite de la FIG. 1  b). Alternativement, tout ou partie des raccords fluidiques est ménagé sur le couvercle 26B. Alternativement, tout ou partie des raccords fluidiques est implanté sur la chemise 24. Dans l’exemple illustré, la pile 20 comprend trois paires de raccord fluidiques 28, chaque paire étant destinée à la circulation d’un fluide de fonctionnement propre. Les trois paires de raccords fluidiques 28 incluent une première paire de raccords 28A, une deuxième paire de raccords 28B et une troisième paire de raccords 28C. Pour chaque paire de raccords, un des raccords dit « raccord d’entrée » est destiné à l’admission du fluide de fonctionnement correspondant, tandis que l’autre raccord dit « raccord de sortie » est destiné à l’extraction du fluide de fonctionnement correspondant. Sur les figures, le sens de circulation des fluides de fonctionnement est représenté schématiquement par des flèches orientées de manière arbitraire, sachant qu’il peut en être autrement dans la réalité. La taille et l’agencement des raccords fluidiques 28 ne sont limitatifs. L’empilement 30 de la pile à combustible 20 est représenté schématiquement en perspective partiellement éclatée à l’insert c) de la FIG. 1 . L’empilement 30 est maintenu entre deux plaques terminales 31A et 31B, qui sont représentés schématiquement à la figure 1a) et aux figures 2 et 3. Les plaques terminales 31A et 31B permettent notamment de maintenir l’empilement 30 dans le boitier 22, et d’alimenter l’empilement 30 en carburant, dans l’exemple du dihydrogène sous forme gazeuse, et en comburant, dans l’exemple de l’air sous forme gazeuse, et, le cas échéant, la circulation d’un fluide caloporteur pour un circuit de refroidissement. L’invention sera plus particulièrement décrite dans le cadre d’une construction courante dans laquelle l’empilement 30 est formé de plusieurs cellules unitaires 32, qui comprennent chacune un assemblage membrane-électrode 34 et deux plaques bipolaires 36, disposées de part et d’autre de l’assemblage membrane-électrode 34. L’assemblage membrane-électrode 36 est aussi dit MEA 36 dans le cadre de la présente description. Toutefois, l’invention est également applicable dans le cadre de piles à combustible d’un autre type, notamment du type à membrane échangeuse d’ions à électrolyte solide. Les assemblages membrane-électrode 34 et les plaques bipolaires 36 sont chacun sensiblement plans et sont empilés selon un axe d’empilement A30, qui est considéré comme confondu avec l’axe principal A20 lorsque l’empilement 30 est reçu dans le boitier 24. Lorsque la pile à combustible 20 est embarquée dans le véhicule 10, dans une configuration normale de fonctionnement, la pile 20 est immobile par rapport au véhicule 10. Ainsi, l’axe principal A20 est considéré comme sensiblement horizontal, tandis que le boitier 22 présente un côté haut 21A et un côté bas 21B, qui est opposé au côté haut 21A et qui est situé entre le côté haut 21A et le sol 14. Dans l’exemple illustré, on considère que les couvercles 26A et 26B s’étendent selon des plans sensiblement verticaux. On considère que, pour une pile à combustible 20 donnée, toutes les cellules unitaires 32, dites aussi simplement cellules 32, sont identiques entre elles, présentant donc des caractéristiques identiques. En pratique, chaque plaque bipolaire 36 est disposée entre deux cellules 32 consécutives et est commune à ces deux cellules 32 consécutives. Chaque plaque bipolaire 36 comprend une première face 16A, dite face côté anode, qui alimente l’une des deux cellules 32 en dihydrogène, et une deuxième face 16B, qui est opposée à la première face 16A et qui est dite face côté cathode, qui alimente l’autre des deux cellules 32 en air. En d’autres termes, une cellule 32 est alimentée en dihydrogène par une première plaque bipolaire 36 et est alimentée en air par une deuxième plaque bipolaire. L’air contenant de l’oxygène, la cellule 32 est ainsi alimentée en oxygène. Dans la suite de la description, on utilise de manière indifférenciée les termes oxygène et dioxygène, ainsi que les termes hydrogène et dihydrogène. Dans l’exemple, chaque plaque bipolaire 36 est formée de l’assemblage de deux demi-plaques, qui forment entre elles des canaux de circulation de liquide caloporteur. La circulation de ce liquide caloporteur ne joue aucun rôle dans les réactions électrochimiques de la pile à combustible 10, mais permet de maîtriser la température des cellules 32. En fonctionnement normal de la pile 20, la pile 20 génère de l’électricité tout en dégageant de la chaleur, qui est évacuée en faisant circuler le fluide caloporteur. Le fluide caloporteur est alors un fluide de refroidissement. Dans certaines phases particulières, notamment en cas de démarrage à froid de la pile à combustible, le fluide caloporteur est utilisé pour réchauffer la pile. Cependant, par abus de langage, le fluide caloporteur est généralement appelé « fluide de refroidissement », et le circuit dans lequel circule le fluide caloporteur est appelé « circuit de refroidissement », le terme « refroidissement » ne préjugeant pas du fonctionnement. On distingue dans chaque cellule 32 un compartiment anodique, formé entre la plaque bipolaire 36 alimentant la cellule en dihydrogène et la membrane 34, et un compartiment cathodique, formé entre la plaque bipolaire 36 alimentant la cellule en air et la membrane. De manière générale, dans chaque cellule unitaire 32, le compartiment cathodique est alimenté en comburant, par exemple en oxygène, ici sous la forme d’une alimentation en air contenant de l’oxygène, et le compartiment anodique est alimenté en carburant, par exemple en dihydrogène. Lorsque l’empilement 30 est formé, les compartiments cathodiques des cellules unitaires 32 communiquent les uns avec les autres, de proche en proche, formant un circuit cathodique 38A de l’empilement. De manière analogue, les compartiments anodiques des cellules unitaires communiquent les uns avec les autres, de proche en proche, formant un circuit anodique 38B de l’empilement. De manière analogue, les compartiments de refroidissement des cellules unitaires 32 communiquent les uns avec les autres, de proche en proche, formant un circuit de refroidissement 38C de l’empilement 30. Au cours du fonctionnement de la pile, le circuit cathodique 38A de l’empilement 30 est approvisionné en air – en donc en oxygène – par un circuit d’alimentation cathodique 40 de la pile 20, tandis que le circuit anodique 38B de l’empilement 30 est approvisionné en hydrogène par un circuit d’alimentation anodique 50 de la pile 20, et que le circuit de refroidissement 38C de l’empilement 30 est approvisionné en fluide de refroidissement par un circuit d’alimentation de refroidissement 60 de la pile. Les circuits d’alimentation cathodique 40, anodique 50 et de refroidissement 60 sont représentés partiellement à la FIG. 2 . Les circuits cathodique 38A, anodique 38B et de refroidissement 38C sont situés au sein de l’empilement 30, reçu dans le boitier 24, et sont collectivement appelés circuits internes 38 de la pile à combustible 20. Par opposition, les circuits d’alimentation cathodique 40, anodique 50 et de refroidissement 60 sont des circuits externes de la pile à combustible 20. Chaque circuit interne 38 est associé à une des paires de raccords fluidiques 28A, 28B ou 28C, par l’intermédiaire de laquelle ce circuit interne 30 est relié au circuit externe correspondant. Le circuit d’alimentation cathodique 40 est aussi dit « circuit d’alimentation en air », voire simplement « circuit d’air ». De manière analogue, le circuit d’alimentation anodique 50 est aussi dit « circuit d’alimentation en hydrogène » 50, voire simplement « circuit d’hydrogène » 50, tandis que le circuit d’alimentation de refroidissement 60 est aussi dit « circuit externe de refroidissement » 60, par opposition au circuit de refroidissement 38C qui est interne à l’empilement 30. On décrit à présent le circuit d’alimentation cathodique 40. Le circuit d’alimentation cathodique 40, dit aussi circuit d’alimentation en air ou simplement circuit d’air, est configuré pour alimenter en air le circuit cathodique 38A de l’empilement 30 de cellules unitaires 32. Le circuit d’alimentation en air 40 comprend une entrée d’air 402, par laquelle l’air neuf est approvisionné. Le circuit d’air 40 comprend aussi un compresseur 404, qui est configuré pour comprimer l’air approvisionné par l’entrée d’air 402. Le circuit d’air 40 comprend aussi une conduite d’entrée 406, qui relie le compresseur 404 à une entrée du circuit cathodique 38A de l’empilement 30. Le circuit d’air 40 comprend aussi une conduite de sortie 408, qui relie une sortie du circuit cathodique 38A de l’empilement 30. Le circuit d’air 40 comprend aussi un échappement 410, configuré pour laisser l’air s’échapper, vers le milieu extérieur, l’air sortant du circuit cathodique 38A et passant par la conduite de sortie 408. En fonctionnement normal de la pile à combustible 20, l’air neuf entre dans le circuit cathodique 38A par la conduite d’entrée 406, l’oxygène contenu dans cet air neuf est combiné aux protons au cours de la réaction électrochimique se produisant dans chacune des cellules unitaires 32, produisant de l’eau, et l’air appauvri en oxygène et enrichi en eau sort du circuit cathodique 38A par l’échappement 410. Le circuit d’air 40 comprend aussi une première vanne d’isolement 412, qui est configurée pour obturer la conduite d’entrée 406 et qui est agencée entre le compresseur 404 et l’empilement, plus précisément entre le compresseur 404 et l’entrée du circuit cathodique 38A. De préférence, la première vanne d’isolement 412 est une vanne proportionnelle, qui permet d’obturer complètement ou partiellement la conduite d’entrée 406. De manière générale, une vanne dite « fermée » ne laisse passer aucun fluide. Une vanne qui n’est pas fermée est une vanne ouverte, c’est-à-dire qui laisse passer du fluide à travers cette vanne, que cette vanne soit « partiellement ouverte » ou « complètement ouverte ». Par extension, une vanne « partiellement ouverte » est donc aussi « partiellement fermée ». Le circuit d’air 40 comprend aussi une deuxième vanne d’isolement 414, qui est configurée pour obturer la conduite de sortie 410 et qui est agencée entre l’empilement 30 et l’échappement 410, plus précisément entre la sortie du circuit cathodique 38A et l’échappement 410. De préférence, la deuxième vanne d’isolement 414 est une vanne proportionnelle, qui permet d’obturer complètement ou partiellement la conduite de sortie 408. Le circuit d’air comprend un premier capteur de pression 415, qui est ici agencée à l’entrée du circuit cathodique 38A, entre la première vanne d’isolement 412 et l’empilement 30. Le premier capteur de pression 415 est configuré pour mesurer une pression de l’air à l’entrée du circuit cathodique 38A. Le circuit d’air 40 comprend avantageusement un humidificateur 420, qui comprend : une portion de régulation 422, qui est traversée par la conduite d’entrée 408, qui est situé entre la première vanne d’isolement 412 et l’empilement 30, plus précisément entre la première vanne d’isolement 412 et l’entrée du circuit cathodique 38A, et qui est configuré pour régulier un taux d’humidité dans l’air passant par la conduite d’entrée 408, et une portion de récupération 424, qui est traversée par la conduite de sortie 410, qui est située entre la deuxième vanne d’isolement 414 et l’empilement 30, plus précisément entre la deuxième vanne d’isolement 414 et la sortie du circuit cathodique 38A, et qui est configurée pour récupérer de l’humidité de l’air passant par la conduite de sortie 410. De manière simplifiée, l’humidificateur récupère tout ou partie de l’humidité transportée par l’air sortant du conduit cathodique 38A, et régule l’humidité de l’air entrant dans le circuit cathodique 38A. Le circuit d’air 40 comprend avantageusement un circuit de contournement 416, qui relie la sortie du circuit cathodique 38A à la conduite de sortie 410, sans traverser la portion de récupération 424. Le circuit de contournement 416 permet le contournement de l’humidificateur 420, par exemple lorsqu’il n’est pas nécessaire de récupérer l’humidité de l’air sortant du circuit cathodique 38A. Le circuit de contournement 416 est relié à la conduite de sortie 410 par un point de jonction 417, qui est situé entre en aval de la deuxième vanne d’isolement 414, entre la deuxième vanne d’isolement 414 et l’échappement 410. Dans toute la présente description, les notions d’« amont » et « aval » sont faites en relation au sens d’écoulement normal des fluides, liquides ou gazeux, lors du fonctionnement normal de la pile à combustible. Le circuit d’air 40 comprend aussi une troisième vanne d’isolement 418, qui est située sur le circuit de contournement 416. De préférence, la troisième vanne d’isolement 418 est une vanne proportionnelle, qui permet d’obturer complètement ou partiellement le circuit de contournement 416. On comprend que le pilotage coordonné des deuxième et troisième vannes d’isolement 414 et 418 permet faire passer tout ou partie du flux d’air sortant du circuit cathodique 38A par le circuit de contournement 416 ou par la portion de récupération 424, selon les besoins de récupération de l’humidité contenue dans l’air sortant du circuit cathodique 38A. Le circuit d’alimentation en d’hydrogène 50 est représenté partiellement. Le circuit d’hydrogène 50 comprend une conduite d’entrée anodique 52, qui est reliée à l’entrée du circuit anodique 38B et par laquelle un flux d’hydrogène est introduit dans l’empilement 30. Le circuit d’hydrogène 50 comprend une conduite de sortie anodique 54, qui relie une sortie du circuit anodique 38B à l’échappement 410. L’hydrogène non consommé dans l’empilement 30 est ainsi dilué, dans l’échappement 410, avec l’air sortant de la conduite de sortie 408, avant d’être rejeté dans le milieu extérieur. Lorsque la pile à combustible 20 est alimentée à la fois en hydrogène et en air pour produire de l’électricité, la pile à combustible 20 est dans un mode de fonctionnement dit « de production », voire la pile 20 est dite simplement « en production ». Dans l’exemple illustré, lorsque la pile à combustible 20 est en mode de production, la quantité d’électricité générée par la pile à combustible 20 est régulée par l’impédance imposée à ses bornes. La quantité d’hydrogène injectée par le circuit d’hydrogène 50 dans le circuit anodique 38B est directement induit par la consommation des molécules dans l’empilement à iso pression anodique, tandis que l’oxygène de l’air injecté par le circuit d’air 40 est injecté de manière sur-stœchiométrique avec un contrôle actif, c’est-à-dire en excès, de manière à ne jamais manquer. Par exemple, la quantité d’oxygène injectée dans le circuit cathodique 38A est sensiblement le double de la quantité nécessaire au regard de la réaction électrochimique avec l’hydrogène injecté dans le circuit anodique 38B. Selon des exemples de pilotage de la pile à combustible 20, en mode production, une puissance du compresseur 404 est ajustée à une valeur nominale de production, de manière à injecter de l’air neuf dans la conduite d’entrée 406 avec un débit nominal de production, tandis que la première vanne d’isolement 412 est laissée ouverte, de préférence entièrement ouverte, et que les deuxième et troisième vannes d’isolement 414 et 418 sont pilotées de manière coordonnée, de manière à contrôler une pression d’air au sein du circuit cathodique 38A. La pression d’air au sein du circuit cathodique 38A est mesurée au moyen du premier capteur de pression 415. Les deuxième et troisième vannes d’isolement 414 et 418, prises ensemble, sont des vannes de sortie 414 et 418 du circuit cathodique 38A, qui permettent de réguler la pression d’air dans le circuit cathodique 38A. Le circuit externe de refroidissement 60 est configuré pour alimenter l’empilement 30 de cellules 32 en un fluide de refroidissement, par exemple de l’eau glycolée. Le circuit externe de refroidissement 60 comprend généralement une pompe, prévue pour faire circuler le fluide de refroidissement dans le circuit de refroidissement, et au moins un radiateur, prévu pour évacuer dans le milieu extérieur la chaleur captée par le fluide de refroidissement lors de son passage dans le circuit de refroidissement 38C. La pompe et le radiateur du circuit externe de refroidissement 60 ne sont pas représentés. Selon les cas, la pompe et le radiateur ne font pas exclusivement partie du circuit de refroidissement, mais sont des éléments communs au véhicule 10. Cet aspect n’est pas détaillé plus avant. Dans l’exemple illustré, le circuit d’air 40 comprend avantageusement un échangeur thermique 428, dit aussi simplement échangeur 428, qui est configuré pour échanger de l’énergie thermique entre l’air passant par la conduite d’entrée 406 et le fluide de refroidissement, l’échangeur thermique 428 étant situé, le long de la conduite d’entrée 406, entre le compresseur 404 et la première vanne d’isolement 412. Selon un aspect de l’invention, l’air du circuit d’alimentation 40 est utilisé pour ventiler l’intérieur du boitier 22. La pile à combustible 20 comprend ainsi un circuit de dérivation 430, qui comprend une entrée 432, par laquelle le circuit de dérivation 430 est relié à la conduite d’entrée 406, et une sortie 434, par laquelle le circuit de dérivation 430 est configuré pour alimenter le boitier 22 en air de ventilation. L’entrée 432 du circuit de dérivation 430 est située entre le compresseur 404 et la première vanne d’isolement 412. Dans l’exemple illustré, l’entrée 432 du circuit de dérivation 430 est connectée au circuit d’air 40 entre l’échangeur thermique 428 et la première vanne d’isolement 412. La pile à combustible 20 comprend aussi un orifice calibré 436, qui est agencé sur le circuit de dérivation 430, l’orifice calibré 436 présentant une section de passage réduite par rapport au reste du circuit de dérivation 430 et étant configuré pour limiter un flux d’air au travers du circuit de dérivation 430. La pile à combustible 20 comprend aussi un deuxième capteur de pression 438, qui est configuré pour mesurer une pression d’air à l’entrée du circuit de dérivation 430. Le deuxième capteur de pression 438 est ici agencé sur la conduite d’entrée 406, entre la première valve d’isolement 412 et l’échangeur thermique 428. Selon un autre aspect de l’invention, un premier couvercle parmi les deux couvercles 26A et 26B, ici le couvercle 26B, comprend une entrée principale 440 de ventilation 102, par laquelle de l’air de ventilation est introduit dans le logement interne V24, l’entrée principale 440 débouchant, dans le logement interne V24, en un point le plus haut du premier couvercle 26B. En référence à la FIG. 2 , la sortie 434 du conduit de dérivation 430 est reliée à l’entrée principale 440 de ventilation, la sortie 434 du conduit de dérivation 430 étant confondue avec l’entrée principale 440 de ventilation. Un deuxième couvercle parmi les deux couvercles 26A et 26B, ici le couvercle 26A, comprend une première sortie principale 442 de ventilation, par laquelle l’air de ventilation introduit dans le logement interne V24 par l’entrée principale 440 est évacué. La première sortie principale 442 est ici reliée à l’échappement 410 par l’intermédiaire d’une première conduite d’évacuation 443. La première sortie principale 442 est ainsi située sur un couvercle opposé du couvercle sur lequel est ménagé l’entrée principale 440. La première sortie principale 442 débouche dans le logement interne V24 en un point le plus haut du deuxième couvercle 26A, de sorte que l’air de ventilation introduit par la première entrée principale 440 sorte par la première sortie principale 442 en balayant une partie haute du logement interne V24, entrainant les fluides plus légers que l’air éventuellement présents dans le logement interne V24. En particulier, les éventuelles fuites d’hydrogène tendent à s’accumuler en partie haute du logement interne V24 et sont ainsi entrainées par l’air de ventilation. Le deuxième couvercle 26A comprend aussi une deuxième sortie principale 444, qui débouche, dans le logement interne V24, en un point le plus bas du deuxième couvercle 26A, de sorte que l’air de ventilation introduit par la première entrée principale 440 tend à entrainer les fluides plus lourds que l’air éventuellement présents dans le logement interne V24, notamment de l’eau. La deuxième sortie principale 444 est ici reliée à l’échappement 410 par l’intermédiaire d’une deuxième conduite d’évacuation 445. L’agencement particulier de la première entrée principale 440 de ventilation, de la première sortie principale 442 de ventilation et de la deuxième sortie principale 444 de ventilation permet une ventilation efficace du logement interne V24, contribuant au bon fonctionnement et à la longévité de la pile à combustible 20. Lorsque de l’air de ventilation est introduit dans le logement interne V24 par la première entrée principale 440, l’intégralité de cet air de ventilation arrive finalement à l’échappement 410, en passant, d’une part, par la première sortie principale 442 puis la première conduite d’évacuation 443 et, d’autre part, par la deuxième sortie principale 444 puis la deuxième conduite d’évacuation 445. De manière simplifiée, en application du théorème de Bernoulli, un flux d’air Q traversant l’orifice calibré 436 est proportionnel à la racine carrée d’un différentiel de pression ΔP de part et d’autre de cet orifice calibré 436. Autrement dit : , où k est une constante dépendant de la géométrie de l’orifice calibré, cette constante prenant en compte les pertes de charges. L’échappement 410 étant relié à l’environnement extérieur, la pression en aval de l’orifice calibré est proche de la pression atmosphérique et donc relativement constante. En résultat, en première approximation, le débit traversant l’orifice calibré 436 est proportionnel à la racine carrée de la pression mesurée par le deuxième capteur 438. Ainsi l’orifice calibré 436 permet de prélever une partie du flux d’air circulant dans le circuit d’alimentation en air 40, et d’utiliser cet air prélevé pour la ventilation du boitier 24. On évite ainsi l’installation d’un circuit de ventilation complet, comprenant une deuxième prise d’air, un deuxième compresseur en plus du compresseur 404, etc. En corolaire, l’ajustement de la pression d’entrée du circuit de dérivation 430 permet d’ajuster le débit de l’air de ventilation circulant au travers au travers de l’orifice calibré 436. Une première façon pour ajuster la pression d’entrée du circuit de dérivation 430 est de jouer sur la puissance du compresseur 404 et sur l’ouverture de la première vanne d’isolement 412. Avantageusement, la pile à combustible comprend aussi une vanne de bipasse 450, qui est agencée entre l’entrée 432 du circuit de dérivation 430 et l’échappement 410, la vanne de bipasse 450 étant configurée pour réguler une pression d’air à l’entrée du circuit de dérivation 430, de manière à réguler un débit d’air traversant l’orifice calibré 436. La vanne de bipasse 450 est préférentiellement une vanne propositionnelle. On comprend que lorsque la vanne de bipasse 450 est entièrement ouverte, l’essentiel de l’air injecté par le compresseur 404 dans la conduite d’entrée 406 tend à passer directement vers l’échappement 410. Lorsque la vanne de bipasse est entièrement fermée, l’ai injecté par le compresseur 404 est partagé entre le circuit de dérivation et le circuit cathodique 38A – si bien sûr la première vanne d’isolement 412 n’est pas fermée, et si les deuxième et troisième vannes d’isolement 414 et 418 ne sont pas toutes les deux fermées –. Lorsque la vanne bipasse 450 est partiellement ouverte – ou partiellement fermée, ce qui est équivalent –, le flux d’air injecté dans le circuit d’air 406 par le compresseur 404 est partagé entre une première portion qui passe directement à travers la vanne bipasse 450 vers l’échappement 410, une deuxième portion qui passe à travers l’orifice calibré 436 et sert d’air de ventilation du boitier 22, et une troisième portion éventuelle, en fonction de l’ouverture des première, deuxième et troisième vannes d’isolement 412, 414 et 418. La pile à combustible 20 comprend un calculateur, qui est configuré pour recevoir les mesures des premier et deuxième capteurs de pression 415 et 138, pour ajuster une puissance du compresseur 404, et pour ajuster une fermeture ou une ouverture, totale ou partielle, de chacune des vannes d’isolement 412, 414 et 418 et de la vanne bipasse 450. Le calculateur n’est pas représenté. L’invention concerne aussi un procédé de pilotage de la pile à combustible 20. De manière générale, le procédé de pilotage de la pile à combustible 20 comprend les étapes suivantes : on ajuste une puissance de compresseur 404, ensuite, on mesure une pression dans l’entrée 432 du circuit de dérivation 430, ici au moyen du deuxième capteur de pression 438, ensuite, en fonction de la pression mesurée dans l’entrée 432 du circuit de dérivation 430, on ajuste une ouverture de la vanne de bipasse 450, de manière à réguler la pression dans l’entrée 432 du circuit de dérivation 430 et à réguler le flux d’air traversant l’orifice calibré 436. L’ajustement de l’ouverture de la vanne de bipasse 450 est choisi en utilisant une loi, préalablement enregistrée, qui relie le flux d’air au travers de l’orifice calibré 436 et un différentiel de pression ΔP de part et d’autre de l’orifice calibré 436. Un premier exemple de loi préalablement enregistrée est la loi dérivant du théorème de Bernoulli, décrite précédemment. Selon un autre exemple alternatif, un abaque multidimensionnel est préalablement enregistré dans le calculateur, l’abaque reliant notamment les pressions mesurées par les premier et deuxième capteurs de pression 415 et 438 et les positions d’ouverture des vannes d’isolement et de la banne de bipasse 450. Selon un premier exemple particulier de procédé de pilotage, on considère que la pile à combustible 20 est initialement en mode de production, en régime stabilisé. Ainsi le compresseur 404 opère à un niveau de puissance donné et non nul, dit premier niveau, la première vanne d’isolement 412 est entièrement ouverte, tandis que les deuxième et troisièmes vannes d’isolement 414 et 418 sont chacune ouvertes à un niveau adéquat, pour d’une part assurer une pression d’air suffisante dans le circuit cathodique 38A, et d’autre part pour assurer la récupération d’humidité au niveau voulu dans l’humidificateur 420. La vanne de bipasse 450 est dans une position fermée. Si, pour une raison quelconque, il est nécessaire d’augmenter en urgence le débit de ventilation dans le boitier 22, par exemple si un capteur d’hydrogène détecte une augmentation de la concentration en hydrogène dans le boitier 22, alors la puissance du compresseur 404 est ajustée à un deuxième niveau, supérieur au premier niveau, tandis que la première vanne d’isolement 412 est fermée partiellement de manière à empêcher une augmentation du débit d’air dans le circuit cathodique 38A, tout en maintenant la vanne bipasse 450 complètement fermée. Ainsi, on force l’augmentation de pression en entrée du circuit de dérivation 430, ce qui entraine une augmentation du flux d’air passant par le circuit de dérivation 430. En variante du ce premier exemple particulier, lorsqu’il est nécessaire d’augmenter le débit de ventilation dans le boitier 22, alors la puissance du compresseur 404 est ajustée à une puissance supérieure au premier niveau, de préférence à une puissance maximale, tandis que la première vanne d’isolement 412 est fermée partiellement de manière à empêcher une augmentation du débit d’air dans le circuit cathodique 38A, et que la vanne bipasse 450 partiellement ouverte, de manière à réguler la pression d’air en entrée du circuit de dérivation 430. Le débit d’air à travers l’orifice calibré 436 est ainsi régulé. Selon un autre exemple particulier de procédé de pilotage, la pile à combustible 20 est initialement à l’arrêt, la première vanne d’isolement 412 et la deuxième vanne d’isolement 414 sont fermées, de manière à isoler le circuit cathodique 38A. Lorsque le circuit de contournement 416 est présent, la troisième vanne d’isolement 418 est elle aussi fermée. Le circuit d’alimentation en hydrogène 50 est lui aussi fermé. La vanne bipasse 450 est normalement ouverte au repos. Ensuite, on ajuste une puissance du compresseur 404 à une valeur maximale de fonctionnement, maximisant la ventilation à l’échappement, tandis que les trois vannes d’isolement 412, 414 et 418 sont maintenues fermées, et que l’on ferme la vanne bipasse 450, de manière à maximiser un flux d’air injecté dans le circuit de dérivation 430. Ensuite, on alimente en hydrogène le circuit anodique 38B de l’empilement 30, de manière à purger le circuit anodique 38B des gaz autres que l’hydrogène. Le flux d’air de ventilation au travers du boitier 22 est ainsi maximisé, réduisant les risques liés à d’éventuelles fuites d’hydrogène. Si la quantité d’air injecté dans le circuit de dérivation 430 est trop importante, alors il suffit d’ouvrir la vanne de bipasse 450 au niveau souhaité pour abaisser la pression à l’entrée du circuit de dérivation 430. Alternativement ou en complément, il est aussi possible de réduire la puissance du compresseur 404. Une pile à combustible 20’, conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention, est représentée à la FIG. 3 . Dans le deuxième mode de réalisation, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et fonctionnent de la même façon. Dans ce qui suit, on décrit principalement les différences entre les premier et deuxième modes de réalisation de l’invention. Une des principales différences du deuxième mode de réalisation avec le premier mode est que la pile à combustible 20’ du deuxième mode de réalisation comprend une unité de commutation 80. L’unité de commutation 80, dite aussi HVSU, acronyme de High Voltage Switch Unit en anglais, est reliée électriquement à l’empilement 30 au travers du boitier 22, par exemple au travers du premier couvercle 26B, et est agencée en électriquement en série entre l’empilement 30 et le reste de la pile à combustible 20’. Les connexions électriques ne sont pas représentées. En particulier, l’unité de commutation 80 est généralement agencée électriquement en série entre l’empilement 30 et un convertisseur courant continu / courant continu, dit aussi DC   /   DC converter en anglais. Le convertisseur n’est pas représenté. L’unité de commutation 80 est configurée pour ouvrir ou fermer un circuit de puissance de l’empilement 30, de manière à isoler électriquement l’empilement 30 du reste de la pile à combustible 20’. L’unité de commutation 80 est solidaire du boitier 22, généralement fixée au premier couvercle 26B. Dans l’exemple illustré, l’unité de commutation 80 est aussi reliée au circuit externe de refroidissement 60, de manière à régulier une température de l’unité de commutation 80. L’unité de commutation 80 comprend une enveloppe 82, qui ménage un volume interne V82 et qui comprend un premier côté 84A et un deuxième côté 84B, qui est opposé au premier côté 84A et qui est orienté vers le premier couvercle 26B. L’enveloppe 82 comprend aussi un côté haut 86A et un côté bas 86B, qui sont différents des premier et deuxième côté 84A et 84B, le côté haut 86A et le côté bas 86B de l’unité de commutation 80 étant respectivement situés du même côté que les côtés haut 21A et bas 21B du boitier 22. Lorsque l’unité de commutation 80 est fixée au premier couvercle 26B, le volume interne V82 communique avec le logement interne V24, et il arrive que de l’hydrogène, résultant de fuites de l’empilement 30 et se trouvant dans le logement interne V24, se retrouve aussi dans le volume interne V82. Il faut ainsi ventiler le volume interne V82 pour évacuer cet hydrogène. À cet effet, l’unité de commutation 80 comprend : une première entrée auxiliaire 88 de ventilation, qui est située sur le premier côté 84A de l’enveloppe 82 et par laquelle de l’air de ventilation est introduit dans le volume interne V82 de l’unité de commutation 80, une première sortie auxiliaire 90 de ventilation, qui est située sur le deuxième côté 84B de l’enveloppe 82 et par laquelle l’air de ventilation introduit par la première entrée auxiliaire 88 est évacué. La première sortie auxiliaire 90 est reliée à la première entrée principale 434, de sorte que l’air de ventilation utilisé pour le boitier 22 est préalablement utilisé comme air de ventilation de l’unité de commutation 80. Dit autrement, l’unité de commutation 80 est intercalée, sur le circuit de dérivation 430, entre l’orifice calibré 436 et la première entrée principale 434 du boitier 22. Avantageusement, la première entrée auxiliaire 88 et la première sortie auxiliaire 90 débouchent chacune sur un point le plus haut du volume interne V82 et sont agencées de sorte que, lorsque l’air de ventilation est introduit par la première entrée auxiliaire 88 et sort par la première sortie auxiliaire 90, l’air de ventilation entraine les fluides plus légers que l’air contenus dans le volume interne V82, notamment de l’hydrogène. Il arrive aussi que l’humidité contenue dans l’air se condense dans le volume interne V82. Il convient aussi d’évacuer cette humidité et cette eau liquide. Avantageusement, l’unité de commutation 80 comprend aussi une deuxième sortie auxiliaire 92, qui est située du même côté que la première sortie auxiliaire 90 et qui débouche dans le volume interne V82 par un point le plus bas du volume interne 82, de sorte que l’air de ventilation introduit par la première entrée auxiliaire 88 tend à entrainer les fluides plus lourds que l’air, notamment de l’eau. La première plaque terminale 26B comprend une deuxième entrée principale 446, qui débouche dans le logement interne V24 par un point le plus bas, la deuxième sortie auxiliaire 92 étant reliée à la deuxième entrée principale 446. Avantageusement, lorsque le véhicule 10 est situé sur un sol 14 horizontal, la deuxième sortie auxiliaire 92 est située au moins aussi haut que la deuxième entrée principale 446, de manière à favoriser l’écoulement gravitaire de l’eau liquide. Selon un aspect alternatif de l’invention, le procédé de pilotage de la pile à combustible 20/20’ peut être mis en œuvre même si le circuit d’air ne débouche pas en partie haute du logement interne V24 du boitier 24 ou en partie haute du volume interne V82 de l’unité de commutation 80. En particulier, le procédé de pilotage peut être mis en œuvre dès que le circuit de dérivation 430 comprend un orifice calibré 436 et, le cas échéant, que la vanne bipasse 450 est installée entre les conduites d’entrée 406 et de sortie 408, permettant de réguler la pression d’air dans l’entrée du circuit de dérivation 430. Le procédé de pilotage peut être mis en œuvre indépendamment de l’orientation de la pile à combustible en configuration d’utilisation, en particulier lorsque l’axe principale A30 n’est pas horizontal, et/ou que les côtés haut ou bas du boitier ne sont pas fixés, et/ou que les entrées ou sorties de ventilation ne débouchent pas en des points le plus haut ou le plus bas des enceintes concernées. Ainsi, selon un exemple de procédé de pilotage alternatif, le procédé de pilotage inclut les étapes suivantes, au cours desquelles : on ajuste une puissance de compresseur 404, on mesure d’une pression dans l’entrée 432 du circuit de dérivation 430 à l’aide du capteur de pression 438, ensuite, en fonction de la pression mesurée, on ajuste une ouverture de la vanne de bipasse 450 de manière à réguler la pression dans l’entrée du circuit de dérivation 430 et à réguler le flux d’air traversant l’orifice calibré 436, l’ajustement de l’ouverture de la vanne bipasse 450 étant choisie en utilisant une loi, qui est préalablement enregistrée dans un calculateur de la pile à combustible et qui relie le flux d’air au travers de l’orifice calibré et un différentiel de pression de part et d’autre de l’orifice calibré. Avantageusement : la pile à combustible étant initialement à l’arrêt, la première vanne d’isolement 412 et la deuxième vanne d’isolement 414 sont fermées, de manière à isoler le circuit cathodique 38A, ensuite, on ajuste une puissance du compresseur 404 à une valeur maximale de fonctionnement, tandis que l’on ferme la vanne bipasse 450, de manière à maximiser un flux d’air passant par le circuit de dérivation 430, ensuite, on alimente en hydrogène un circuit anodique (38B) de l’empilement 30, de manière à purger le circuit anodique (38B) des gaz autres que l’hydrogène. Avantageusement : initialement, la pile à combustible est dans un mode de production, dans lequel : le compresseur 404 opère à un premier niveau de puissance non nul, la première vanne d’isolement 412 est complètement ouverte, et la vanne bipasse 450 est complètement fermée, ensuite, on augmente la puissance du compresseur 404 jusqu’à un deuxième niveau de puissance, supérieur au premier niveau, tandis que la première vanne d’isolement 412 est fermée partiellement, tout en maintenant la vanne bipasse 450 complètement fermée. Les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l’invention. Pile à combustible (20 ; 20’), comprenant : plusieurs cellules unitaires (32), qui sont empilées selon un axe principal (A30) de manière à former un empilement (30) de cellules, un boitier (22), qui ménage un logement interne (V24) recevant l’empilement (30), et qui comprend : une chemise (24), qui présente une forme sensiblement cylindrique s’étendant parallèlement à l’axe principal (A30) et qui comprend deux ouvertures d’extrémité, un premier couvercle (26B) et un deuxième couvercle (26A), différent du premier couvercle (26B), les deux couvercles refermant de manière étanche les deux ouvertures de la chemise (24) et délimitant, avec la chemise (24), le logement interne (V24) du boitier (22), dans laquelle : lorsque la pile à combustible (20 ; 20’) est dans une configuration d’utilisation : l’axe principal (A30) est sensiblement horizontal, le boitier (22) présente un côté haut et un côté bas, le premier couvercle (26B) comprend une entrée principale (434) de ventilation, par laquelle de l’air de ventilation est introduit dans le logement interne (V24), l’entrée principale (434) débouchant, dans le logement interne (V24), en un point le plus haut du premier couvercle (26B), le deuxième couvercle (26A) comprend une première sortie principale (442) de ventilation, par laquelle l’air de ventilation introduit dans le logement interne (V24) est évacué, la première sortie principale (442) débouchant, dans le logement interne (V24), en un point le plus haut du deuxième couvercle (26A), de sorte que l’air de ventilation introduit par l’entrée principale (434) sorte par la première sortie principale (442) en balayant une partie haute du logement interne (V24), entrainant les fluides plus légers que l’air, notamment de l’hydrogène, le deuxième couvercle (26A) comprend aussi une deuxième sortie principale (444), qui débouche, dans le logement interne (V24), en un point le plus bas du deuxième couvercle (26A), de sorte que l’air de ventilation introduit par l’entrée principale (434) tend à entrainer les fluides plus lourds que l’air, notamment de l’eau. Pile à combustible (20’) selon la revendication 1, dans laquelle : la pile à combustible comprend aussi une unité de commutation (80), qui est solidaire du boitier (22) et qui est configurée pour ouvrir ou fermer un circuit de puissance de l’empilement (30), l’unité de commutation (80) comprend une enveloppe (82), qui ménage un volume interne (V82) et qui comprend : un premier côté (84A) et un deuxième côté (84B), qui est opposé au premier côté et qui est orienté vers le premier couvercle (26B), un côté haut (86A) et un côté bas (86B), qui sont différents des premier et deuxième côtés, le côté haut (86A) et le côté haut (86B) de l’unité de commutation (80) étant respectivement situés du même côté que les côtés haut (21A) et bas (21B) du boitier (22) lorsque la pile à combustible (20’) est en configuration d’utilisation, l’unité de commutation (80) comprend : une entrée auxiliaire (88) de ventilation, qui est située sur le premier côté (84A) et par laquelle de l’air de ventilation est introduit dans un volume interne (V82) de l’unité de commutation, une première sortie auxiliaire (90) de ventilation, qui est située sur le deuxième côté (84B) et par laquelle l’air de ventilation introduit par l’entrée auxiliaire (88) est évacué, l’entrée auxiliaire (88) et la première sortie auxiliaire (90) débouchent chacune sur un point le haut respectif du volume interne (V82) et sont configurées de sorte que lorsque l’air de ventilation est introduit par l’entrée auxiliaire (88) et sort par la première sortie auxiliaire (90), l’air de ventilation entraine les fluides plus légers que l’air contenus dans le volume interne (V88), notamment de l’hydrogène, la première sortie auxiliaire (90) est reliée à la première entrée principale (434), de sorte que l’air de ventilation utilisé pour le boitier (22) est préalablement utilisé comme air de ventilation de l’unité de commutation (80). Pile à combustible (20’) selon la revendication 2, dans laquelle : l’unité de commutation (80) comprend une deuxième sortie auxiliaire (92), qui est située sur le deuxième côté (84B) de l’unité de commutation (80) et qui débouche dans le volume interne (C82) par un point le plus bas du volume interne (V82), de sorte que lorsque l’air de ventilation est introduit par l’entrée auxiliaire (88), l’air de ventilation sortant par la deuxième sortie auxiliaire (92) tend à entrainer les fluides plus lourds que l’air, notamment de l’eau, la première plaque terminale (26B) comprend, outre l’entrée principale (434), une deuxième entrée principale (446), qui débouche dans le logement interne (V24) par un point le plus bas, la deuxième sortie auxiliaire (92) est reliée à la deuxième entrée principale (446). Pile à combustible (20 ; 20’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la pile à combustible comprend un circuit d’alimentation en air (40), qui est configuré pour alimenter en air un circuit cathodique (38A) de l’empilement (30), le circuit d’alimentation comprenant : un compresseur (404), configuré pour comprimer de l’air, une conduite d’entrée (406), qui relie le compresseur (404) à une entrée du circuit cathodique (38A), et une conduite de sortie (408), qui relie une sortie du circuit cathodique (38A) de l’empilement (30), un échappement (410), configuré pour laisser s’échapper l’air sortant du circuit cathodique (38A) et passant par la conduite de sortie (408) vers le milieu extérieur, une première vanne d’isolement (412), qui est configurée pour obturer la conduite d’entrée (406) et qui est agencée entre le compresseur (404) et l’empilement (30), une deuxième vanne d’isolement (414), qui est configurée pour obturer la conduite de sortie (408) et qui est agencée entre l’empilement (30) et l’échappement (410), un humidificateur (420), qui comprend : une portion de régulation (422) qui est traversée par la conduite d’entrée (406), qui est situé entre la première vanne d’isolement (412) et l’empilement (30) et qui est configuré pour régulier un taux d’humidité dans l’air passant par la conduite d’entrée (406), une portion de récupération (422), qui est traversée par la conduite de sortie (408), qui est située entre la deuxième vanne d’isolement (414) et l’empilement (30) et qui est configurée pour récupérer de l’humidité de l’air passant par la conduite de sortie (408), et dans laquelle la pile à combustible (20 ; 20’) comprend aussi : un circuit de dérivation (430), qui comprend une entrée (432), par laquelle le circuit de dérivation (430) est relié à la conduite d’entrée (406), et une sortie (440), par laquelle le circuit de dérivation (430) est configuré pour alimenter le boitier (22) en air de ventilation, l’entrée du circuit de dérivation (430) étant connectée à la conduite d’entrée (406) entre le compresseur (404) et la première vanne d’isolement (412), un orifice calibré (436), qui est agencé sur le circuit de dérivation (430), l’orifice calibré (436) présentant une section de passage réduite par rapport au reste du circuit de dérivation (430) et étant configuré pour limiter un flux d’air au travers du circuit de dérivation (430). Pile à combustible (20 ; 20’) selon la revendication 4, dans laquelle la pile à combustible comprend aussi : un circuit de refroidissement (60), configuré pour alimenter l’empilement (30) de cellules unitaires (32) en un fluide de refroidissement, par exemple de l’eau glycolée, un échangeur thermique (428), configuré pour échanger de l’énergie thermique entre l’air passant par la conduite d’entrée (406) et le fluide de refroidissement, l’échangeur thermique (428) étant situé, le long de la conduite d’entrée (406), entre le compresseur (404) et l’entrée (432) du circuit de dérivation (430). Pile à combustible (20 ; 20’) selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, dans laquelle : le circuit d’alimentation en air (40) comprend : un capteur de pression (438), qui est agencé entre l’échangeur thermique et l’humidificateur (420) et qui est configuré pour mesurer une pression au niveau de l’entrée du circuit de dérivation (430), une vanne de bipasse (450), qui est agencée entre l’entrée (432) du circuit de dérivation (430) et l’échappement (410), la vanne de bipasse (450) étant configurée pour réguler une pression d’air à l’entrée du circuit de dérivation (430), de manière à réguler un débit d’air traversant l’orifice calibré (436). Procédé de pilotage d’une pile à combustible (20 ; 20’), la pile à combustible étant conforme à la revendication 6, dans lequel : on ajuste une puissance de compresseur (404), ensuite, on mesure une pression dans l’entrée (432) du circuit de dérivation (430) à l’aide d’un capteur de pression (438), ensuite, en fonction de la pression mesurée, on ajuste une ouverture de la vanne de bipasse (450) de manière à réguler la pression dans l’entrée du circuit de dérivation (430) et à réguler le flux d’air traversant l’orifice calibré (436), l’ajustement de l’ouverture de la vanne bipasse (450) étant choisie en utilisant une loi, préalablement enregistrée dans un calculateur de la pile à combustible, qui relie le flux d’air au travers de l’orifice calibré et un différentiel de pression de part et d’autre de l’orifice calibré. Procédé de pilotage selon la revendication 7, dans lequel : la pile à combustible (20 ; 20’) étant initialement à l’arrêt, la première vanne d’isolement (412) et la deuxième vanne d’isolement (414) sont fermées, de manière à isoler le circuit cathodique (38A), ensuite, on ajuste une puissance du compresseur (404) à une valeur maximale de fonctionnement, tandis que l’on ferme la vanne bipasse (450), de manière à maximiser un flux d’air passant par le circuit de dérivation (430), ensuite, on alimente en hydrogène un circuit anodique (38B) de l’empilement (30), de manière à purger le circuit anodique (38B) des gaz autres que l’hydrogène. Procédé de pilotage selon la revendication 7, dans lequel : initialement, la pile à combustible (20 ; 20’) est dans un mode de production, dans lequel : le compresseur (404) opère à un premier niveau de puissance non nul, la première vanne d’isolement (412) est complètement ouverte, la vanne bipasse (450) est complètement fermée, ensuite, on augmente la puissance du compresseur (404) jusqu’à un deuxième niveau de puissance, supérieur au premier niveau, tandis que la première vanne d’isolement (412) est fermée partiellement, tout en maintenant la vanne bipasse (450) complètement fermée.