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Intégration d’une pile à combustible 300 W pour la motorisation de petites embarcations

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Afin de réduire la pollution sur nos lacs suisses, un projet visant à propulser un petit bateau de pêcheur à l’aide d’une pile à combustible alimentée en hydrogène a été créé à HEIG-VD. La pile à combustible, d'une puissance de 300W, est trop faible pour entrainer le moteur électrique (1500W) : deux batteries au plomb faisant office de tampon sont utilisées pour stocker l’énergie électrique produite par la pile à combustible.

Les caractéristiques de tension de la pile à combustible et des batteries étant différentes, il est nécessaire d’utiliser une interface d’électronique de puissance pour recharger la batterie. Celle-ci a été développée intégralement par l’institut. Elle a pour but :

  • d’adapter la tension de la pile à combustible, variant de 60V à vide à 36V à pleine puissance (200W), à la tension de la batterie, variant approximativement de 24V (batterie déchargée) à 28.8V (batterie chargée),
  • de gérer par la même occasion la puissance de recharge de la batterie.
     

L’électronique de commande nécessaire au bon fonctionnement du chargeur a également été développée par l’institut. Elle a été optimisée afin de permettre un fonctionnement entièrement automatisé du chargeur incluant :

  • une gestion optimale de l’état de charge des batteries: dès que le moteur consomme de l’énergie ou que l’état de charge descend au-dessous d’un certain seuil, le chargeur se met automatiquement en mode de charge. Dans le cas contraire, il se met en mode de veille,
  • une consommation énergétique minimale; celle-ci inclut un mode de veille permettant de réduire au minimum la consommation stand-by du chargeur lorsque la batterie est complètement chargée.