Étude de l'efficacité de la pile à combustible « PEMFC » dans la production de l'énergie électrique

Abstract

étude de l'efficacité de la pile à combustible(PAC)dans la production de l'énergie électrique est un thème d’actualité. Parmi les différents types de piles à combustible existants, la pile à membrane échangeuse de protons (PEMFC - Proton Exchange Membrane Fuel Cell) est particulièrement intéressante pour les domaines des transports, des applications portables et stationnaires. Cependant, la gestion de ces piles représente un défi complexe en raison des transferts simultanés de réactifs (hydrogène et oxygène), de l’eau produite par la réaction, et de la chaleur. Pour mieux comprendre ces effets et phénomènes dans le système PAC, notre objectif a été de d'effectuer une modélisation sous Matlab/Simulink. Cette modélisation permet d'analyser et d'optimiser la gestion de la PAC en simulant ses dynamiques et interactions internes, ce qui est crucial pour améliorer ses performances et son efficacité dans diverses conditions d'utilisation. Mots clés : Pile à combustible, simulation, hydrogène, oxygène, électricité , énergie. Abstract : Study of the efficiency of the fuel cell (PAC) in the production of electrical energy is a current theme. Among the different types of existing fuel cells, the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC - Proton Exchange Membrane Fuel Cell) is particularly interesting for the fields of transport, portable and stationary applications. However, the management of these batteries represents a complex challenge due to the simultaneous transfers of reactants (hydrogen and oxygen), the water produced by the reaction, and the heat. To better understand these effects and phenomena in the PAC system, our objective was to carry out modeling in Matlab/Simulink. This modeling makes it possible to analyze and optimize the management of the heat pump by simulating its internal dynamics and interactions, which is crucial to improve its performance and efficiency in various conditions of use. Key words: Fuel cell, simulation, hydrogen, oxygen, electricity, energy. ملخص: دراسة كفاءة خلية الوقود (PAC (في إنتاج الطاقة الكهربائية هي موضوع حالي. من بين األنواع المختلفة لخاليا الوقود الموجودة، تعد خلية الوقود ذات غشاء التبادل البروتوني (- PEMFC خلية الوقود ذات غشاء التبادل البروتوني )مثيرة لالهتمام بشكل خاص في مجاالت النقل والتطبيقات المحمولة والثابتة. ومع ذلك، فإن إدارة هذه البطاريات تمثل تحديًا معقدًا بسبب عمليات النقل المتزامنة للمواد المتفاعلة )الهيدروجين واألكسجين(، والماء الناتج عن التفاعل، والحرارة. لفهم هذه التأثيرات والظواهر بشكل أفضل في نظام PAC ،كان هدفنا هو تنفيذ النمذجة في Simulink/Matlab .تتيح هذه النمذجة إمكانية تحليل وتحسين إدارة المضخة الحرارية من خالل محاكاة ديناميكياتها وتفاعالتها الداخلية، وهو أمر بالغ األهمية لتحسين أدائها وكفاءتها في مختلف ظروف االستخدام. الكلمات المفتاحية: خلية الوقود، المحاكاة، الهيدروجين، األكسجين، الكهرباء، الطاقة.