Brevet FR3038146A1 (20161230)
REVENDICATIONS1. Procédé d'alimentation d'une pile à combustible (110,\n<CLM>\1\ten espèce réactive, la pile comportant un empilement de cellules électrochimiques réparties en N groupes (A, B) distincts de cellules, I\12, dans lequel : on effectue une pluralité d'étapes successives d'alimentation sélective des N groupes (A, B) de cellules en espèce réactive, au cours desquelles on alimente un premier groupe de cellules, l'espèce réactive non consommée dans le premier groupe circulant dans les autres groupes par l'intermédiaire de lignes de distribution (130,\n<CLM>\1\tassurant la communication fluidique des groupes entre eux et étant agencés de manière à former, avec les N groupes, un chemin fluidique pour l'espèce réactive, allant du premier groupe alimenté jusqu'à un ou plusieurs derniers groupes formant l'extrémité du chemin fluidique, le ou les derniers groupes étant différents à chaque étape d'alimentation, caractérisé en ce que, au cours d'au moins l'une desdites étapes d'alimentation, le dernier groupe, ou au moins l'un des derniers groupes, communique avec un dispositif d'évacuation (140,\n<CLM>\1\tadapté à permettre l'évacuation d'un fluide présent à l'intérieur de celui-ci.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication 1, la pile comportant un orifice de sortie (12) adapté à l'évacuation de fluide hors de la pile et le dispositif d'évacuation (140,\n<CLM>\1\tcomportant un conduit d'évacuation (141A, 141B ; 241A, 241B) reliant le dernier groupe à l'orifice de sortie, le fluide évacué dans le conduit d'évacuation contenant une fraction d'espèce réactive, le dispositif d'évacuation est adapté à limiter un débit d'espèce réactive dans le conduit d'évacuation à au plus 5% d'un débit en espèce réactive à l'entrée du premier groupe.\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication 1 ou 2, dans lequel, lors d'une même étape d'alimentation, le dispositif d'évacuation (140,\n<CLM>\1\tbloque puis autorise l'évacuation du fluide présent à l'intérieur du dernier groupe. 3038146 25\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le dispositif d'évacuation (140,\n<CLM>\1\test adapté à permettre, lors de chaque étape d'alimentation, l'évacuation d'un fluide présent à l'intérieur du dernier groupe correspondant. 5\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel, lors des étapes d'alimentation successives, on collecte de l'eau liquide circulant dans le chemin fluidique, par l'intermédiaire d'un séparateur de phase (160 ; 261,\n<CLM>\1\tdisposé entre deux groupes voisins suivant le chemin fluidique, de préférence disposé entre le premier groupe et un groupe adjacent. 10\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tsont agencées vis-à-vis des groupes (A, B) de sorte que le sens d'écoulement fluidique de l'espèce réactive dans un dernier groupe lors d'une étape d'alimentation est identique au sens d'écoulement fluidique dans le même groupe lors de l'étape d'alimentation suivante. 15\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, la pile comportant un orifice de sortie (12) adapté à l'évacuation de fluide hors de la pile, on effectue une pluralité d'étapes d'alimentation successives, puis on effectue une étape de purge des N groupes au cours de laquelle on alimente simultanément chacun des groupes en espèce réactive, chaque groupe communiquant avec l'orifice de sortie (12). 20\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication 7, dans lequel les lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tsont agencées vis-à-vis des groupes (A, B) de sorte que le sens d'écoulement fluidique de l'espèce réactive dans un dernier groupe d'une étape d'alimentation est identique au sens d'écoulement fluidique dans le même groupe lors de l'étape de purge suivante. 25\n<CLM>\1\tProcédé d'alimentation selon la revendication 7 ou 8, dans lequel les lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tsont agencées vis-à-vis des groupes (A, B) de sorte que le sens d'écoulement fluidique de l'espèce réactive dans chacun des N groupes lors d'une 3038146 26 étape d'alimentation est identique au sens d'écoulement fluidique dans les mêmes groupes lors de l'étape de purge suivante.\n<CLM>\1\tPile à combustible (110, 210), comportant : un orifice d'entrée (11) pour permettre l'alimentation de la pile en espèce réactive, 5 et un orifice de sortie (12) pour permettre l'évacuation de fluide hors de la pile ; un empilement de cellules électrochimiques réparties en N groupes (A, B) distincts de cellules, I\12, chaque groupe de cellules comportant un collecteur d'entrée (Ce- A, Ce-B) pour amener l'espèce réactive dans les cellules du groupe ; des lignes d'alimentation fluidique (120,\n<CLM>\1\tadaptées à alimenter sélectivement les 10 N groupes de cellules, reliant l'orifice d'entrée (11) à chacun des collecteurs d'entrée (Ce-A, Ce-B), et comportant au moins un commutateur sélectif (122A, 122B ; 222A, 222B) pour autoriser ou bloquer l'écoulement entre l'orifice d'entrée vers chacun des collecteurs d'entrée, des lignes de distribution fluidique (130,\n<CLM>\1\tadaptées à assurer la communication 15 fluidique des groupes entre eux et agencés de manière à former, avec les N groupes, un chemin fluidique pour l'espèce réactive, allant d'un premier groupe destiné à être alimenté en espèce réactive jusqu'à un ou plusieurs derniers groupes formant l'extrémité du chemin fluidique ; caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'évacuation (140,\n<CLM>\1\treliant le dernier 20 groupe, ou au moins l'un des derniers groupes, à l'orifice de sortie (12) et adapté à permettre l'évacuation d'un fluide présent à l'intérieur de celui-ci.\n<CLM>\1\tPile à combustible selon la revendication 10, dans laquelle le dispositif d'évacuation (140,\n<CLM>\1\tcomporte au moins un conduit d'évacuation (141A, 141B ; 241A, 241B) reliant le dernier groupe à l'orifice de sortie (12), dont au moins une caractéristique 25 dimensionnelle est adaptée pour limiter un débit d'espèce réactive dans le conduit d'évacuation à au plus 5% d'un débit en espèce réactive à l'entrée du premier groupe, et/ou comporte une vanne (142A, 142B ; 242A, 242B) autorisant, bloquant ou limitant un débit de fluide dans le conduit d'évacuation. 3038146 27\n<CLM>\1\tPile à combustible selon la revendication 11, dans laquelle la vanne (142A, 142B ; 242A, 242B) présente une ouverture commandable pour limiter un débit de fluide dans le conduit d'évacuation (141A, 141B ; 241A, 241B), l'ouverture étant commandée en fonction d'une valeur d'un paramètre représentatif d'un débit d'espèce réactive dans le conduit 5 d'évacuation.\n<CLM>\1\tPile à combustible selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, dans laquelle au moins un séparateur de phase (160 ; 261,\n<CLM>\1\tadapté à collecter de l'eau liquide circulant dans les lignes de distribution fluidique (130, 230), est disposé entre deux groupes voisins suivant le chemin fluidique, de préférence entre le premier groupe et le groupe 10 adjacent.\n<CLM>\1\tPile à combustible selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, les groupes de cellules comportant un collecteur de sortie commun (Cs) permettant la communication fluidique des cellules de tous les groupes entre elles, les lignes de distribution fluidique (130) étant formées du collecteur de sortie commun de sorte que le premier groupe est 15 relié en série avec les autres groupes, ceux-ci étant fluidiquement disposés en parallèle les uns aux autres formant ainsi plusieurs derniers groupes, le dispositif d'évacuation (140) comportant au moins un conduit d'évacuation (141A, 141B) reliant le collecteur d'entrée d'un dernier groupe à l'orifice de sortie (12).\n<CLM>\1\tPile à combustible selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, dans laquelle 20 chacun des N groupes comporte un collecteur de sortie (Cs-A, Cs-B), ceux-ci étant distincts les uns des autres, les lignes de distribution fluidique (230) comportant des conduits de distribution (231A, 231B) reliant fluidiquement les groupes en série, du premier groupe jusqu'à un dernier groupe, le dispositif d'évacuation (240) comportant au moins un conduit d'évacuation (241A, 241B) reliant le dernier groupe à l'orifice de sortie (12). 25\n<CLM>\1\tPile à combustible selon la revendication 15, dans laquelle le dispositif d'évacuation (240) comporte N conduits d'évacuation (241A, 241B) reliant chaque collecteur de sortie (Cs-A, Cs-B) à l'orifice de sortie (12) et munis chacun d'une vanne de purge (242A, 242B). 3038146 28\n<CLM>\1\tPile à combustible selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, chaque groupe de cellules comportant un collecteur de sortie (Cs ; Cs-A, Cs-B) pour évacuer du fluide circulant dans les cellules, la pile comportant des lignes de purge (150,\n<CLM>\1\treliant chacun des collecteurs de sortie (Cs ; Cs-A, Cs-B) à l'orifice de sortie (12) et comprenant au moins 5 un commutateur (152 ; 242A, 242B) pour autoriser ou bloquer l'écoulement entre les collecteurs de sortie et l'orifice de sortie.