INSTALACION CONSUMIDORA DE ENERGIA ELECTRICA QUE UTILIZA UNA PILA DE COMBUSTIBLE Y PROCEDIMIENTO DE ALIMENTACION DE TAL INSTALACION.

Instalación funcional consumidora de energía eléctrica, que utiliza una pila de combustible y que comprende un órgano (2) consumidor de energía eléctrica,

una pila de combustible (3) conectada al órgano (4) consumidor para alimentar energía eléctrica a éste último, siendo la pila de combustible (3) del tipo de combustible gaseoso, particularmente de hidrógeno gaseoso, una primera reserva (4) de combustible gaseoso almacenado a presión destinado a alimentar la pila (3) por defecto, caracterizada porque comprende una segunda reserva (5) de combustible gaseoso almacenado a presión para la pila (3), medios (6) de distribución selectiva de combustible a la pila a partir de las reservas primera (4) o segunda (5), siendo sensibles los medios (6) de distribución a un fallo de alimentación o a una alimentación insuficiente a partir de la primera reserva (4), y medios de conmutación automática de la distribución de combustible a partir de la segunda reserva (5) durante tal alimentación insuficiente o defectuosa de la primera reserva (4), y porque la primera reserva (4) de combustible gaseoso está conectada a la pila por medio de un primer conducto (11) de alimentación que comprende unos primeros medios (12) de regulación de la presión y/o de expansión a una primera presión (P1) de expansión, la segunda reserva (5) de combustible gaseoso está conectada a la pila (3) por medio de un segundo conducto (13) de alimentación que comprende unos segundos medios (14) de regulación de la presión y/o de expansión a una segunda presión (P2), distinta de la primera presión (P1)

Instalación consumidora de energía eléctrica que utiliza una pila de combustible y procedimiento de alimentación de tal instalación.

La presente invención se refiere a una instalación funcional consumidora de energía eléctrica, que utiliza una pila de combustible, así como un procedimiento para alimentar energía a tal instalación.

La invención se refiere más particularmente a una instalación funcional consumidora de energía eléctrica que utiliza una pila de combustible, que comprende un órgano consumidor de energía eléctrica, una pila de combustible conectada al órgano consumidor para alimentar energía eléctrica a éste último, siendo la pila de combustible del tipo de combustible gaseoso, particularmente hidrógeno gaseoso y una primera reserva de combustible gaseoso destinada a alimentar por defecto la pila.

Ciertas instalaciones consumidoras de energía eléctrica son alimentadas mediante una pila de combustible que produce electricidad a partir de hidrógeno y aire. La utilización de una pila de combustible puede ser preferida a otras fuentes de energía eléctrica (como una red eléctrica), particularmente cuando la instalación está demasiado alejada de una red eléctrica o por razones de seguridad o de intolerancia a fallos de alimentación.

Estas instalaciones se refieren, por ejemplo, a relés de telecomunicaciones, sedes bancarias, laboratorios o instrumentos médicos, etc.

Para producir electricidad, una pila de combustible debe ser alimentada de combustible, por ejemplo hidrógeno gaseoso.

Tradicionalmente, en las instalaciones anteriormente citadas, se prevé una reserva de combustible para alimentar la pila. No obstante, las instalaciones conocidas son más satisfactorias en lo que se refiere a la gestión de la reserva de alimentación de combustible de la pila. En efecto, las instalaciones conocidas pueden estar sometidas a fallos de alimentación de combustible (particularmente en el caso de fugas). Para resolver este problema, una solución conocida consiste en sobredimensionar la reserva de combustible destinada a alimentar la pila. Esta solución no es demasiado satisfactoria ya que necesita inmovilizar un volumen considerable de combustible (en general, varias series de bombonas a presión). Además, esta solución a veces es incompatible con el espacio disponible para la reserva de combustible.

Además, para estimar la autonomía restante de la pila en instalaciones conocidas, es necesario medir la presión de la reserva con medios que deben ser compatibles con las elevadas presiones medidas. Estos medios de medición son en general costosos. El documento JP 2001268721 describe una instalación que comprende unan pila de combustible con dos reservas de hidrógeno. El documento NO 2005018034 describe un procedimiento para alimentar energía eléctrica a una instalación con una pila de combustible y dos reservas de combustible.

El objetivo de la presente invención es paliar la totalidad o parte de los inconvenientes de la técnica anterior anteriormente expuestos.

Con este fin, la instalación según la invención, además de ser conforme a la definición genérica que se proporciona en el preámbulo anterior, se caracteriza esencialmente porque comprende una segunda reserva de combustible gaseoso para la pila, medios de distribución selectiva de combustible a la pila a partir de las reservas primera o segunda, medios de distribución que son sensibles a una deficiencia de alimentación o a una alimentación insuficiente a partir de la primera reserva y medios de conmutación automática de la distribución de combustible a partir de la segunda reserva durante tal alimentación insuficiente o defectuosa de la primera reserva, y porque la primera reserva de combustible gaseoso está conectada a la pila por medio de un primer conducto de alimentación que comprende los primeros medios de regulación de la presión y/o de expansión a una primera presión de expansión, la segunda reserva de combustible gaseoso está conectada a una pila por medio de un segundo conducto de alimentación que comprende unos segundos medios de regulación de la presión y/o de expansión a una segunda presión, distinta de la primera presión.

Además, la invención puede comprender una o varias de las características siguientes:

- la instalación comprende medios de detección de una alimentación insuficiente de combustible de la primera reserva,

- el órgano consumidor, la pila de combustible y la segunda reserva están dispuestos sensiblemente en el mismo recipiente o de forma sensiblemente adyacente en una primera zona,

- la primera reserva está relativamente alejada del conjunto que comprende el órgano consumidor, la pila de combustible y la segunda reserva,

- la instalación comprende medios de medición o de estimación de la cantidad de combustible gaseoso consumido en tiempo real por la pila, medios de tratamiento de datos que reciben de los medios de medición o de estimación la cantidad de combustible consumido en tiempo real por la pila y conformados para calcular el momento de un umbral de combustible insuficiente en la primera reserva, estando los medios de tratamiento de datos conectados a medios de distribución de combustible para activar la conmutación de la distribución de combustible de la primera reserva a la segunda reserva cuando el umbral de combustible es o se vuelve insuficiente en la primera reserva,

- medios de tratamiento de datos comprenden medios de almacenamiento y de transmisión de datos adecuados para comunicar con un sistema de supervisión de un conjunto de instalaciones,

- la instalación comprende medios de determinación y/o de adquisición de la cantidad inicial de combustible en la primera reserva,

- la instalación comprende medios de detección de caudal y/o de la presión de salida de la segunda reserva,

- la instalación comprende medios de medición de la presión de gas en la segunda reserva,

- la primera reserva de combustible gaseoso está conectada a la pila por medio de un primer conducto de alimentación que comprende unos primeros medios de regulación de la presión y/o de expansión a una primera presión de expansión,

- la segunda reserva de combustible gaseoso está conectada a una pila por medio de un segundo conducto de alimentación que comprende unos segundos medios de regulación de la presión y/o de expansión a una segunda presión,

- la alimentación de la pila de combustible se realiza mediante equilibrado de la presión,

- los conductos primero y segundo de alimentación comprenden partes aguas abajo distintas conectadas, respectivamente, a las reservas primera y segunda y se reúnen en una parte común aguas abajo conectada a la pila, siendo la primera presión de expansión superior a la segunda presión de expansión, de forma que se provoque, por una parte, una alimentación de la pila por defecto a partir de la primera reserva cuando la presión de combustible en la primera reserva es superior a la primera presión de expansión y, por otra parte, una alimentación de la pila a partir de la segunda reserva cuando la presión de combustible en la primera reserva es inferior a la primera presión de expansión,

- la parte común aguas abajo comprende unos terceros medios de regulación de la presión y/o de expansión a una tercera presión de expansión,

- el procedimiento comprende una etapa de conmutación de la distribución de combustible de la primera reserva a la segunda reserva cuando se determina un umbral de combustible insuficiente en la primera reserva.

Otro objetivo de la invención es proponer un procedimiento para alimentar energía a esta instalación funcional.

Con esta finalidad, el procedimiento de alimentación se refiere a una instalación funcional consumidora de energía eléctrica que utiliza una pila de combustible, que comprende un órgano consumidor de energía eléctrica, una pila de combustible conectada al órgano consumidor para alimentar energía eléctrica a éste último, siendo la pila de combustible del tipo de combustible gaseoso, particularmente hidrógeno gaseoso, unas reservas primera y segunda de combustible gaseoso adecuadas para alimentar la pila, comprendiendo el procedimiento:

- una etapa que consiste en alimentar por defecto la pila a partir de la primera reserva,

- una etapa de detección o de determinación de una alimentación de combustible insuficiente o defectuosa a partir de la primera reserva,