La pile à hydrogène produit de l’électricité en générant de la chaleur et de l’eau. À basse température, l’eau résiduelle gèle, ce qui cause une chute de la tension de la pile, échoue le démarrage à froid et accélère les phénomènes de dégradation.
Ce problème de démarrage à froid présente un obstacle pour la commercialisation des véhicules à pile à hydrogène dans les pays avec des conditions climatiques froides. Afin de résoudre ce problème, il est crucial de purger l’eau à l’arrêt de la pile et la chauffer au démarrage. Par conséquent, un processus de purge a été proposé afin d’évacuer l’eau produite par la pile tout en gardant un taux d’humidité minimal pour favoriser la conductivité ionique nécessaire à son bon fonctionnement. Concernant le chauffage au démarrage, une étude expérimentale a confirmé la possibilité de démarrer la pile à hydrogène avec seulement sa chaleur générée par la réaction exothermique à -20 °C. Par conséquent, un processus adaptatif a été développé pour maximiser la chaleur produite par la pile tout au long du démarrage à froid. La stratégie proposée s’adapte aux conditions de fonctionnement de la pile (température, humidité de l’air, état de dégradation, etc.), ce qui minimise considérablement le temps et les exigences énergétiques du démarrage à froid. La stratégie adaptative présente un démarrage rapide et économique qui satisfait les exigences internationales de démarrage à froid des piles à hydrogène. La stratégie a été testée dans des basses températures allant jusqu’à -20 °C. On l’a également testé sur différentes piles avec différents niveaux de dégradation. Dans ces conditions, la stratégie adaptative présente 100% des démarrages réussis avec une durée de démarrage divisée par deux comparée aux méthodes classiques.
Soutenance de thèse de doctorat en génie électrique ayant eu lieu le 25 juillet 2018
De gauche à droite: M. Robert Lanouette (UQTR), M. Sousso Kelouwani (UQTR), M. Samir Jemeï (Université de Franche-Comté), M. João Pedro Fernandes Trovão (Université de Sherbrooke), M. Ali Amamou, étudiant, et M. Loïc Boulon (UQTR). (Photo Daniel Jalbert)
Membres du jury
M. Sousso Kelouwani, directeur de recherche
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Robert Lanouette, président du jury
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Loïc Boulon, codirecteur de recherche
Professeur, Université du Québec à Trois-Rivières
M. Samir Jemeï, évaluateur externe
Maître de conférences, Université de Franche-Comté
M. João Pedro Fernandes Trovão, évaluateur externe
Professeur, Université de Sherbrooke
