Projet SPACT 80

Projet SPACT 80 (Phase 3) : Système à base de Pile A Combustible pour le Transport d’une puissance de 80 kWe

 

Contexte

Face aux enjeux énergétiques et environnementaux, l’hydrogène représente un vecteur énergétique d’avenir dans le secteur du transport, notamment par l’utilisation de piles à combustible (PAC). Pour les véhicules lourds de type travaux publics, militaire ou ferroviaire, les problématiques majeures sont l’augmentation significative de la puissance du générateur tout en garantissant une disponibilité et une fiabilité globale compatible avec ces secteurs d’application.

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Locomotive représentative des applications visées

 

Projet

Le programme SPACT-80 vise au développement et à l’expérimentation sur deux plateformes, respectivement représentatives d’applications militaire et ferroviaire, d’un système Pile à Combustible à haut rendement assurant la partie électrogène de la chaîne de traction hybride. La pile doit fournir un niveau de puissance « représentatif des besoins dans le domaine des transports » mais son architecture et sa conception doivent pouvoir être reconduites ou aisément transposables pour obtenir les niveaux de puissances réellement requis pour l’exploitation (200kW en ordre de grandeur).

  • La phase 1 (études) a permis la définition d’une architecture modulaire permettant d’atteindre sans reprise de conception des puissances supérieures à 200 kWe à haut rendement et haute disponibilité.
  • La phase 2 a consisté en la définition détaillée, la réalisation et la pré-qualification sur bancs d’une maquette fonctionnelle de la partie procédé fluidique du système (donc hors électronique de puissance).
  • La 3ième phase, financée par l’ANR dans le cadre du PAN-H 2006, vise à l’expérimentation du système complet dans l’environnement de fonctionnement réel (notamment sur les aspects thermiques, chocs et vibrations, CEM, etc) des plateformes de la SNCF (locotracteur) puis de la DGA (véhicule tout-chemin).

 

Contribution FCellSys

FCellSys a apporté son expertise dans l’acquisition sur site de profils vibratoires et dans la réplication sur banc d’essais. L’objectif était de tester la pile à combustible sous conditions environnementales représentatives et sous pression afin de notamment déterminer l’impact sur l’étanchéité du système.

Montage complet sur banc vibratoire

Montage complet sur banc vibratoire

Suspension à câbles pour le maintien de la pile

Suspension à câbles pour le maintien de la pile

Etape initiale :

  • Conception de la campagne d’essais sur site
  • Equipement d’un engin ferroviaire, vérifications de la configuration et validation des mesures

Tests et analyse :

  • Réalisation de la campagne d’essais sur engin ferroviaire
  • Traitement des mesures : détermination des amplitudes des sollicitations, des gammes de fréquence, de
    phénomènes physiques particuliers …
  • Élaboration des profils vibratoires en vue d’essais ex-situ sur la table vibrante
  • Conception et réalisation de supports de maintien représentatif de l’application
  • Réalisation de la réplication sur banc des profils vibratoires avec mise sous pression de la pile à tester.

Projet ANR PAN-H 2006 – Durée : 26 mois

Partenaires :
partenaires_SPACT80

 

 

 

 

 

 

Essais vibratoires

Essais vibratoires sur une pile à combustible suspendue de 250 Kg avec mise sous pression à l’azote.