Partenaires

Ampère

Nos tutelles

CNRS Ecole Centrale de Lyon Université de Lyon Université Lyon 1 INSA de Lyon

Nos partenaires

Ingénierie@Lyon



Rechercher


Accueil > Thèses et HDR > Thèses en 2017

01/12/2017 - Maxime PIFFARD

par Laurent Krähenbühl - publié le , mis à jour le

Agenda

Ajouter un événement iCal

Maxime Piffard soutient sa thèse le 01/12/2017 - 10h30 - Amphi AE1, Dept. GE, INSA Lyon

Titre :
Conception d’observateurs pour la commande d’un système pile à combustible embarqué en vue d’optimiser performances et durabilité

Jury :

  • Directeurs de thèse : Eric Bideaux (Ampère)
  • Encadrement : Paolo Massioni (Ampère), Ramon da Fonseca et Mathias Gérard (CEA)
  • Rapporteurs : Marie-Cécile Péra (FEMTO-ST), Rachid Outbib (LSIS)
  • Examinateurs  : Catherine Cadet (GIPSA-Lab), Christophe Turpin (Laplace)

Résumé :
Les piles à combustibles sont considérées comme une énergie d’avenir, notamment grâce à leur caractère non polluant à l’usage. Cependant, le déploiement de ces solutions à grande échelle est encore conditionné par l’amélioration de leurs performances et surtout de leur durabilité afin de garantir une industrialisation à faible coût. L’application de la pile à combustible au domaine des transports impose en plus un fonctionnement à puissance variable, ce qui complique l’amélioration des performances et de la durabilité. L’approche retenue pour ces travaux consiste en la conception d’une loi de gestion du système qui génère les conditions opératoires optimales à appliquer au stack (pressions, température, courant, stoechiométries) en fonction de la demande en puissance, de l’état de santé de la pile (perte de surface active) et du taux d’humidité actuel. L’optimalité est entendue au sens de l’augmentation du rendement système et de la diminution des dégradations du platine et de la membrane. Cette loi se base sur des modèles de dégradations et de performances d’un système pile à combustible. Cette loi de gestion requiert pour fonctionner les données de l’état de santé de la pile et du taux d’humidité. L’évaluation de l’état de santé de la pile fait déjà l’objet de nombreux travaux de diagnostic. En revanche, le taux d’humidité doit être estimé par un observateur d’état car les capteurs d’humidité ne sont pas fiables pour une application transport. Pour cela, un observateur d’état a été développé pour estimer les humidités relatives dans les canaux du stack et aussi le chargement en eau de la membrane, la quantité d’hydrogène à l’anode ainsi que la saturation d’azote à l’anode. Cette dernière donnée permet de proposer une stratégie de purge pour une architecture dead-end basée sur la saturation d’azote, qui limite les pertes en hydrogène et réduit les dégradations liées à cette architecture.