Pile à Combustible
Système MOTHYS composé d’une pile à combustible PEM

Présentation :

MOTHYS est un système dédié à l’apprentissage des systèmes hydrogène énergie pour le bloc hybride PAC/Batterie.

Le système est composé d’une pile à combustible de technologie PEM, communicant CAN, et d’un module hybride convertisseur / batterie.

C'est un système didactique et démonstrateur autour de l’utilisation d’hydrogène comme vecteur d’énergie décarbonée.

Une Interface Homme-Machine (IHM) permet aux étudiants de contrôler manuellement le système et de définir la stratégie d’hybridation associée au système. MOTHYS comprends une IHM sous forme d'écran tactile.

Le système est également équipé d’une carte Arduino permettant de programmer et tester ses propres lois de gestion d’énergie via l’utilisation du logiciel Matlab/Simulink.

 

Mode Automatique :

Géré par la loi d’énergie H2SYS. La pile démarre en fonction de l’état du SOC batterie.

Mode Manuel :

 Le système est équipé de contacteurs pilotables manuellement et d’une  stratégie de limitation de courant associée au convertisseur . L’utilisateur utilise l’interface tactile pour actionner les contacteurs et piloter le système.

Mode Open :

Pour les utilisateurs plus expérimentés, il est possible de programmer et tester ses propres lois de gestion d’énergie via l’utilisation du logiciel Matlab/Simulink.

Données techniques : 

PILE À COMBUSTIBLE 

 

 Modèle puissance    AIRCELL 500 / Puissance nominale 500W
 Technologie    PEM à cathode ouverte
 Pression d'hydrogène    1-5 bar
 Consommation hydrogène    6 NI/min
 Courant / Tension    0-50A (max 65A) / 12-18 Vdc non régulé

 

BATTERIE / CONVERTISSEUR

 

 Batterie    Technologie Lithium Fer Phosphate - BMS intégré
 Tension / Capacité    24 Vdc / 23 Ah
 Convertisseur

Convertisseur Boost

Elévation de tension régulée (max 29 Vdc)

Limitation de courant (30 A)

 

COMMUNICATION

 

 Pile à combustible

Communication Canbus intégrée 

Protocole Canbus standard - ISO

11989

 Module Mothys

Interface USB-B mâle

SUB-D9

SUBD-D25

 

Composition Mothys : 

  • Une pile à combustible AIRCELL 500 – pile à combustible à cathode ouverte refroidie par air d’une puissance de 500W, sortie DC non régulée, communicante en Canbus, capteur hydrogène intégré et interface basse pression
  • Une batterie avec BMS – technologie LFP (LiFePO4) ou NMC selon usage visé avec BMS et protection électriques incluses
  • Une carte de contrôle Arduino Méga
  • Un convertisseur DC/DC Boost 24 ou 48 Vdc, communicant CAN
  • Un capteur H2

Travaux pratiques et contenus pédagogiques :

  • Réaliser une courbe de polarisation sur le système pile pour connaître son état de dégradation
  • Vérification de l’état de charge de la batterie par rapport aux caractéristiques initiales
  • Simulation d’un système hybride – pile / batterie
  • Implantation de lois d’énergie en utilisant le logiciel Matlab / Simulink (programmation par bloc)
  • Collecte d’information de fonctionnement par Labview
  • Changement d’un filtre à air pile à combustible
  • Tests de charge sur un moteur à courant continu
  • Intervention sur système électrique
  • Changement de fusibles
  • Réalisation d’un dimensionnement électrique