En plus de la pile à combustible elle-même, les véhicules à pile à combustible sont également équipés d'une batterie. D'une part, la batterie sert de tampon pour les changements de charge dynamiques, par exemple lors d'un dépassement, et d'autre part, elle permet d'augmenter l'efficacité et de réduire le vieillissement de la pile à combustible. En effet, une pile à combustible fonctionne mieux avec une puissance plus constante : la demande de puissance fluctuante du véhicule dans la circulation est compensée par la batterie tampon.
Selon les chercheurs, cela dépend de la gestion de l’énergie, qui répartit en permanence la charge entre la pile à combustible et la batterie. C’est précisément là qu’intervient le projet « FC-IMPACT ». Le défi est que la répartition optimale de l’énergie dépend fortement de nombreux facteurs tels que la vitesse de déplacement, le profil d’altitude, le trafic et la météo. Or, ces facteurs sont généralement inconnus avant le début du trajet et le système n’est donc pas en mesure de calculer la gestion optimale de l’énergie pour l’itinéraire. Une meilleure gestion de l’énergie permet de réduire la consommation d’hydrogène et de prolonger la durée de vie de la pile à combustible.
Sous la direction du professeur Christoph Hametner, une équipe de l’Institut de mécanique et de mécatronique de l’Université technique de Vienne travaille sur des stratégies de gestion prédictive de l’énergie. Celles-ci utilisent des informations statiques facilement disponibles sur les itinéraires, telles que les limitations de vitesse et le profil d’altitude, pour optimiser la gestion de l’énergie – en théorie.
Dans son communiqué de presse, la TU Wien donne un exemple pratique : en montagne, par exemple, la batterie est chargée par la pile à combustible avant un trajet en montagne, afin que la batterie puisse fournir une assistance maximale sur les pentes à forte consommation d’énergie – ce qui permettrait de faire fonctionner la pile à combustible de manière plus efficace. Idéalement, la batterie est alors presque vide au sommet et peut être rechargée pendant la descente grâce à la récupération. Cela devrait encore augmenter l’efficacité. Outre les économies de carburant, les concepts prédictifs permettent également d’augmenter la durée de vie de la pile à combustible.
Dans le cadre du projet « FC-IMPACT », l’équipe du professeur Hametner a travaillé en étroite collaboration avec l’entreprise technologique AVL de Graz, qui a construit un véhicule de démonstration à pile à combustible basé sur une VW Passat. Cette coopération a permis de valider les stratégies de gestion prédictive de l’énergie, qui avaient déjà été largement testées dans des simulations, avec le véhicule réel. La validation comprenait à la fois des cycles de conduite réels dans le trafic routier et des tests sur le banc à rouleaux. Selon le communiqué de presse, les résultats de la simulation ont été confirmés. La consommation d’hydrogène a été réduite de plus de six pour cent par rapport à une stratégie non prédictive – l’impact sur la durée de vie de la pile à combustible n’a pas encore été quantifié. Cela fait partie des travaux ultérieurs : selon l’équipe, elle étudie déjà des concepts qui amélioreront encore l’efficacité énergétique et la durée de vie.
tuwien.at (en allemand)