Etude d'un système de pile à combustible PEMFC pour la propulsion d'un véhicule

Abstract

À la recherche d’alternative aux moteurs à combustion interne responsables de la pollution atmosphérique dans la circulation routière, la pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) se présente comme la candidate la plus prometteuse équipant les véhicules électriques du futur. Le présent travail vise à étudier le potentiel énergétique d’un système de pile à combustible PEMFC, intégré dans une chaîne de traction électrique « Full power » d’un véhicule particulier. Pour générer sa courbe caractéristique, un modèle de simulation du comportement électrique de la cellule de pile PEMFC a été élaboré, incluant ses différents types de polarisation. L’examen de l’impact des diverses conditions opératoires sur les performances de la cellule, a permis de lui spécifier un point de fonctionnement nominal. L’évaluation des performances routières et des besoins en combustible du véhicule à pile PEMFC, sur un cycle de conduite normalisé, est effectuée par la mise au point d’un modèle mathématique, permettant de dimensionner les principaux éléments de la chaîne de motorisation. Il s’agit, notamment, de la pile PEMFC et du réservoir de carburant. Les résultats indiquent que les spécifications électriques de la pile à combustible répondent parfaitement aux exigences imposées par les régimes de conduite variables. Par ailleurs, le rendement global du véhicule considéré reste constamment supérieur à 32% pendant tout le cycle.