Contrôle tolérant au vieillissement dans des systèmes pile à combustible PEMFC
Auteur / Autrice : | Rania Mezzi |
Direction : | Marie-Cécile Péra, Nadia Yousfi Steiner, Daniel Hissel, Laurent Larger |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie électrique |
Date : | Soutenance le 11/10/2019 |
Etablissement(s) : | Bourgogne Franche-Comté |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon) - Franche-Comté Électronique Mécanique- Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) / FEMTO-ST |
Site de préparation : Université de Franche-Comté (1971-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Corinne Alonso |
Examinateurs / Examinatrices : Marie-Cécile Péra, Nadia Yousfi Steiner, Daniel Hissel, Laurent Larger, Corinne Alonso, Michel Benne, Rachid Outbib, Mathias Gerard | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Benne, Rachid Outbib |
Mots clés
Résumé
Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la réalisation d’un contrôle tolérant au vieillissement pour un système pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC). Afin d’atteindre cet objectif, des outils de supervision, comprenant le suivi de variables critiques, l’évaluation de l’état de santé présent et la prédiction de l’état futur sont étudiés et réalisés. L’information collectée est utilisée pour adapter la stratégie de contrôle du système. La priorité du système de supervision développé est d’assurer l’approvisionnement énergétique requis par l’utilisateur, tout en assurant une dégradation minimale de la pile à combustible. Le travail effectué consiste à déterminer les valeurs optimales de la température, des coefficients de stœchiométries de la cathode et de l’anode et du courant de pile pour fournir la puissance requise par la charge, tout en prolongeant la durée de vie de la PEMFC. La stratégie proposée permet d'éviter les dégradations réversibles et de ralentir le taux de vieillissement des composants, tout en maintenant la valeur de la tension dans une plage de fonctionnement optimale et peu dégradante. Cette plage de variation de la tension a été déterminée grâce à l’étude des mécanismes de dégradation de la PEMFC.