Une pile à combustible de type PEM 1 permet de générer une

Lycée Les Iscles - Manosque - 1GET - 2007/2008
Une pile à combustible de type PEM 1 permet de générer une tension continue à partir
d’hydrogène. J’ai réalisé des essais avec M. Bolo sur notre pile 1200 W (figure 1). Nous
avons chargé la pile par un rhéostat (figure 2) et relever la tension U aux bornes de la
pile en fonction du courant I réclamé par la charge (figure 3).
DS no 7 – 30min
Au vu de ces résultats, nous avons voulu les comparer aux performances annoncées par
le constructeur, représentées ci-dessous.
5. Peut-on considérer nos résultats cohérents avec ceux anoncés par le constructeur ?
Au vu de nos mesures, nous en concluons que la caractéristique de la pile présente deux
parties linéaires bien distinctes :
– une partie linéaire « A » pour 0 ≤ I ≤ 10 A ;
– une partie linéaire « B » pour I > 10 A ;
1. Pour ce type d’essai, il convient de charger progressivement 2 la pile. Doit-on pour
cela, partir d’une faible résistance R et l’augmenter ou faire l’inverse ? Justifier
votre réponse.
2. Relever la tension à vide U0 de la pile.
3. Peut-on dire que la pile à combustible se comporte comme une source de tension
idéale ?
4. Peut-on dire que la pile à combustible est un dipôle linéaire ?
1 Proton
Exchange Membrane – membrane échangeuse de proton.
de brutalement !
2 contraire
6. Tracer, sur la figure 2, les segments de droite correspondants à ces deux parties
linéaires.
7. Donner le schéma du modèle équivalent de Thévenin de la partie A. Calculer sa
force électromotrice EA et sa résistance interne rA .
8. Donner le schéma du modèle équivalent de Thévenin de la partie B. Calculer sa
force électromotrice EB et sa résistance interne rB .
9. Donner le schéma du modèle équivalent de Norton de la partie A en précisant les
valeurs de ICCA et de la conductance interne gA .
Le rhéostat est maintenant réglé à la valeur R = 1, 5 Ω.
10. Tracer la caractéristique du rhéostat sur la figure 3.
11. Relever graphiquement le point de fonctionnement et ses coordonnées U et I.
12. Redessiner le circuit de la figure 2, en remplacant la pile par le modèle qui convient.
13. Déduisez en, par le calcul, les coordonnées du point de fonctionnement. Comparer
à la détermination graphique.