2.5 Conclusion :
Le modèle statique proposé dans ce chapitre
nous a permet de décrire : la courbe caractéristique
tension/densité de courant d'une cellule de pile à combustible
PEMFC, la courbe Caractéristique densité de Puissance
/Densité de courant (par cellule). Ce qui nous admis à faire
dimensionner la pile pour notre application résidentielle. Par la suite
nous avons donné la caractéristique statique de notre pile, en
tenant compte de l'influence de la pression et de la température. Cette
caractéristique montre que la tension et la puissance sont très
sensibles à la variation de la température et de la pression, ce
qui nous entraîne à faire des régulations afin de
stabiliser la tension de sortie pour la délivrer aux utilisateurs. Ces
régulations feront l'objet du chapitre suivant.
500
400
300
200
100
0
380 360
340
20 40 60 80 100 120 140 160 180
320
500
480
460
440
420
400
.
Figure (2.8) : Variation de la tension de la
pile en fonction du courant et de la température
30x1 03
25x1 03
20x1 03
15x1 03
10x1 03
5x1 03
0
204060801 00120140160180200
480 50 460
440
420
400
380
360
320340
0
Figure (2.9) : Variation de la puissance de la
pile en fonction du courant et de la température
3.1 Introduction :
Dans ce chapitre nous allons étudier
les
caractéristiques dynamiques de la pile
à combustible PEMFC. Qui feront l'objet de la modélisation et de
la commande d'un groupe électrogène à pile à
combustible, ainsi qu'une démarche pour réalisation des
simulations globales sur des longs horizons de temps.
Comme nous avons pu le constater dans le premier chapitre, le
générateur à pile à combustible est un
système complexe qui est composé de plusieurs actionneurs et sous
systèmes. L'utilisation de cette source d'énergie ne peut se
faire sans la mise en place de commandes appropriées.
3.2 Modélisation dynamique de la pile à
combustible :
La référence Mogos [5] fournit un modèle
dynamique du coeur de la pile (le `stack') utilisé pour analyser le
comportement d'un tel système en conditions normales de fonctionnement.
Ce modèle sera décrit dans ce paragraphe.
3.2.1 Les hypothèses du modèle du coeur de
la pile :
Quelques suppositions ont été faites à la
construction du modèle:
· Les gaz sont idéaux;
· Les canaux qui transportent les gaz le long des
électrodes ont un volume fixe mais leur longueur est petite. Cela nous
permet de considérer une seule valeur de la pression à
l'intérieur d'un canal ;
· La sortie d'un canal se fait via un seul orifice. Le
rapport entre les pressions à l'intérieur et à
l'extérieur du canal est assez grand pour pouvoir considérer
l'orifice comme étouffé ;
· La température est stable tout le temps;
· Les équations de la pile données dans le
chapitre 2 peuvent être appliquée pour déterminer la
tension aux bornes de la pile. [5]
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