KR100664089B1 - Fuel cell system and method for heating the stack unit of the same - Google Patents

Fuel cell system and method for heating the stack unit of the same Download PDF

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Abstract

Provided is a fuel cell system, which allows a stack unit to be heated promptly to an adequate temperature so as to facilitate electrochemical reactions between hydrogen and oxygen. The fuel cell system comprises: a stack unit(130) including a cathode and an anode, and generating electricity via electrochemical reactions between hydrogen and oxygen; a fuel supply unit(110) for supplying hydrogen to the stack unit; an air supply unit(120) for supplying air to the stack unit; a water feeding unit(150) including a cooling water storage tank for storing water for cooling the stack unit, a cooling water duct for connecting the cooling water storage tank with the stack unit, and a stack cooling pump disposed on the cooling water duct and capable of reverse rotation; a water heating unit(160) including (a) a water heat recovery duct, through which hot water for transferring heat to the cooling water flows, (b) a hot water storage tank connected to the waste heat recovery duct and (c) a waste heat recovery pump disposed on the waste heat recovery duct; and a heat exchange unit(200) through which the cooling water duct and the waste heat recovery duct pass so that heat exchange is made between the cooling water duct and the waste heat recovery duct.

Description

연료전지시스템 및 이의 스택유닛 가열방법{FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR HEATING THE STACK UNIT OF THE SAME}FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR HEATING THE STACK UNIT OF THE SAME}

도 1은 종래 연료전지시스템의 계통도,1 is a system diagram of a conventional fuel cell system,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지시스템의 계통도,2 is a system diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 히터를 작동하지 않고 스택유닛을 가열하는 방법을 나타낸 순서도,3 is a flowchart illustrating a method of heating a stack unit without operating the heater of FIG. 2;

도 4는 도 2의 히터를 작동하면서 스택유닛을 가열하는 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of heating a stack unit while operating the heater of FIG. 2.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

110 : 연료공급유닛 120 : 공기공급유닛110: fuel supply unit 120: air supply unit

130 : 스택유닛 150 : 급수유닛130: stack unit 150: water supply unit

152 : 냉각수관 153 : 스택냉각펌프152: cooling water pipe 153: stack cooling pump

160 : 온수유닛 162 : 폐열회수관160: hot water unit 162: waste heat recovery pipe

163 : 폐열회수펌프 200 : 열교환유닛163: waste heat recovery pump 200: heat exchange unit

본 발명은 연료전지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수소와 산소의 전기화학적 반응이 원활하게 일어날 수 있도록 스택유닛을 적정온도까지 신속히 승온시킬 수 있는 연료전지시스템 및 이의 스택유닛 가열방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly, to a fuel cell system and a stack unit heating method thereof capable of rapidly raising a stack unit to an appropriate temperature so that an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen can occur smoothly. .

도 1은 LNG, LPG, CH3OH, 가솔린 등의 탄화수소계(CH계열) 연료를 탈황공정→개질반응→수소정제공정을 거쳐 수소(H2)만을 정제하여 연료로 사용하는 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)방식의 종래 연료전지시스템(이하, 연료전지시스템으로 통칭함)을 나타낸 개략도이다.1 is a PEMFC (Proton Exchange Membrane) which purifies only hydrogen (H 2 ) as a fuel through a desulfurization process → reforming reaction → hydrogen purification process using hydrocarbon fuels such as LNG, LPG, CH 3 OH, and gasoline. It is a schematic diagram which shows the conventional fuel cell system (henceforth a fuel cell system) of a fuel cell system.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 연료전지시스템은, LNG에서 수소(H2)만을 추출하여 스택유닛(30)에 공급하는 연료공급유닛(10)과, 공기를 스택유닛(30) 및 연료공급유닛(10)에 공급하는 공기공급유닛(20)과, 공급된 수소(H2) 및 공기속에 포함된 산소로 전기를 생성한 후 남은 수소와 공기를 배출하는 스택유닛(30)과, 스택유닛(30)에서 생성된 전기를 교류로 변환하여 부하(Load)에 공급하는 전기출력유닛(40)과, 스택유닛(30)을 냉각시키는 냉각유닛(50)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional fuel cell system includes a fuel supply unit 10 for extracting only hydrogen (H 2 ) from LNG and supplying the stack unit 30 to the stack unit 30, and supplying air to the stack unit 30 and the fuel supply unit. The air supply unit 20 to supply to the (10), the stack unit 30 for discharging the remaining hydrogen and air after generating electricity from the hydrogen (H 2 ) and oxygen contained in the air, and the stack unit ( It comprises an electrical output unit 40 for converting the electricity generated in the 30 to the alternating current to supply to the load (Load), and the cooling unit 50 for cooling the stack unit (30).

한편, 스택유닛(30)의 온도에 따라 수소와 산소의 전기화학적 반응의 속도가 달라지므로 스택유닛(30)은 적정한 온도를 유지하여야 한다. 참고로, PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)방식의 연료전지시스템의 경우, 스택유닛(30)의 적정온도는 50℃ 내지 80℃이다. 이를 위해, 냉각유닛(50)은 스택유닛(30)이 과열되지 않고 50℃ 내지 80℃의 온도를 유지하도록 스택유닛(30)을 냉각시킨다. 그러나, 연료전지시스템의 초기가동시에는 오히려 스택유닛(30)을 적정온도인 50℃ 내지 80℃ 까지 승온시켜주어야 한다.On the other hand, since the rate of the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen varies depending on the temperature of the stack unit 30, the stack unit 30 should maintain the proper temperature. For reference, in the case of a PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) type fuel cell system, the proper temperature of the stack unit 30 is 50 ℃ to 80 ℃. To this end, the cooling unit 50 cools the stack unit 30 so that the stack unit 30 does not overheat and maintains a temperature of 50 ° C to 80 ° C. However, during the initial operation of the fuel cell system, the stack unit 30 should be heated up to an appropriate temperature of 50 ° C to 80 ° C.

이를 위해, 종래에는 수소와 산소의 전기화학적 반응으로 발생된 열로 스택유닛(30)을 50℃ 내지 80℃까지 승온시켰다. 이럴 경우, 스택유닛(30)을 승온시키기까지 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.To this end, conventionally, the stack unit 30 was heated to 50 ° C. to 80 ° C. by heat generated by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. In this case, there is a problem that takes a long time to raise the stack unit 30.

또한, 승온이 되기 전에 일어난 수소와 산소의 전기화학적 반응은 스택유닛(30)의 온도가 수소와 산소의 전기화학적 반응이 일어나기 위한 적정한 온도가 되지 못한 상태에서 일어나므로, 충분한 전기를 발생시키지 못해 연료전지시스템의 발전효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the electrochemical reaction of hydrogen and oxygen that occurs before the temperature rises occurs in a state where the temperature of the stack unit 30 does not become an appropriate temperature for the electrochemical reaction of hydrogen and oxygen, and thus does not generate sufficient electricity. There was a problem that the power generation efficiency of the battery system falls.

본 발명은 상기와 같은 종래 연료전지시스템이 가지는 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 수소와 산소의 전기화학적 반응이 원활하게 일어날 수 있도록 스택유닛을 적정온도까지 신속히 승온시킬 수 있는 연료전지시스템 및 이의 스택유닛 가열방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional fuel cell system as described above, and a fuel cell system capable of rapidly raising the stack unit to an appropriate temperature so that the electrochemical reaction of hydrogen and oxygen can occur smoothly and its The present invention provides a stack unit heating method.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연료전지시스템은 연료극과 공기극을 구비하며 수소와 산소의 전기화학적 반응으로 전기를 생성하는 스택유닛; 상기 스택유닛에 수소를 공급하는 연료공급유닛; 상기 스택유닛에 공기를 공급하는 공기공급유닛; 상기 스택유닛을 냉각시키는 냉각수가 저장된 냉각수저장탱크 및 상기 냉각수저장탱크와 상기 스택유닛을 연결하는 냉각수관 및 상기 냉각수관상에 설치되며 역회전이 가능한 스택냉각펌프를 구비한 급수유닛; 상기 스택냉각펌프의 역 회전시 상기 스택유닛으로 유입되는 냉각수에 열을 전달하는 온수가 흐르는 폐열회수관 및 상기 폐열회수관이 연결된 온수저장탱크 및 상기 폐열회수관상에 설치된 폐열회수펌프를 구비한 온수유닛; 및 상기 냉각수관과 상기 폐열회수관 사이에서 열교환이 일어나도록 상기 냉각수관과 상기 폐열회수관이 관통하는 열교환유닛;을 포함한다.In order to achieve the above object, a fuel cell system according to the present invention comprises a stack unit having a fuel electrode and an air electrode and generating electricity by an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen; A fuel supply unit supplying hydrogen to the stack unit; An air supply unit supplying air to the stack unit; A water supply unit having a coolant storage tank storing coolant for cooling the stack unit, a coolant pipe connecting the coolant storage tank and the stack unit, and a stack cooling pump installed on the coolant pipe and capable of reverse rotation; Hot water provided with a waste heat recovery pipe, a hot water storage tank connected with the waste heat recovery pipe, and a waste heat recovery pump installed on the waste heat recovery pipe, in which hot water flows to transfer cooling water to the stack unit when the stack cooling pump is reversely rotated. unit; And a heat exchange unit through which the cooling water pipe and the waste heat recovery pipe pass so that heat exchange occurs between the cooling water pipe and the waste heat recovery pipe.

또한, 상술한 목적은 상기 연료공급유닛의 연료공급밸브를 개방하는 단계; 상기 온수유닛의 폐열회수펌프를 작동시키는 단계; 상기 급수유닛의 스택냉각펌프를 역회전시키는 단계; 상기 스택유닛의 온도(T)와 설정온도(Ts)를 비교하는 단계;상기 스택유닛의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 낮을 경우, 상기 스택냉각펌프를 계속 역회전시키는 단계; 상기 스택유닛의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 높을 경우, 연료전지시스템을 발전시키는 단계; 상기 스택냉각펌프를 정회전시키는 단계;를 포함하는 연료전지시스템의 스택유닛의 가열방법에 의해서 달성된다.In addition, the above object is the step of opening the fuel supply valve of the fuel supply unit; Operating the waste heat recovery pump of the hot water unit; Reverse rotating the stack cooling pump of the water supply unit; Comparing the temperature (T) of the stack unit with a set temperature (Ts); when the temperature (T) of the stack unit is lower than the set temperature (Ts), continuously rotating the stack cooling pump; Developing a fuel cell system when the temperature (T) of the stack unit is higher than a set temperature (Ts); Rotating the stack cooling pump forward is achieved by a method of heating a stack unit of a fuel cell system.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지시스템을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지시스템의 계통도이다. Hereinafter, a fuel cell system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a system diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 연료전지시스템은 스택유닛(130)과, 상기 스택유닛(130)에 수소를 공급하는 연료공급유닛(110)과, 상기 스택유닛(130)에 공기를 공급하는 공기공급유닛(120)과, 상기 스택유닛(130)에서 생성된 전기에너지를 교류로 변환시켜 부하(Load)에 공급하는 전기출력유닛(140)과, 상기 스택유닛(130)을 냉각시키는 급수유닛(150)과, 상기 스택유닛(130)으로 유입되 는 냉각수에 열을 전달하는 온수유닛(160)과, 스택유닛(130)과 연료공급유닛(110)사이에 설치되며 스택유닛(130)에서 연료공급유닛(110)으로 공급되는 오프개스(off-gas)속에 포함된 수분을 제거하는 제1기액분리유닛(180)과, 연료공급유닛(110)과 스택유닛(130)사이에 설치되며 연료공급유닛(110)에서 스택유닛(130)으로 공급되는 수소속에 포함된 수분을 제거하는 제2기액분리유닛(190)과, 급수유닛(150)의 냉각수관(152)과 온수유닛(160)의 폐열회수관(162)이 관통하는 열교환유닛(200)과, 열교환유닛(200)과 스택유닛(130) 사이를 지나는 냉각수관(152)상에 설치된 히터(300)와, 히터(300) 및 급기유닛(150)의 스택냉각펌프(153)를 제어하는 제어부(400)를 포함하여 구성된다.2, a fuel cell system according to an embodiment of the present invention includes a stack unit 130, a fuel supply unit 110 supplying hydrogen to the stack unit 130, and the stack unit 130. An air supply unit 120 for supplying air to the air, an electrical output unit 140 for converting electrical energy generated by the stack unit 130 into alternating current and supplying the load to a load, and the stack unit 130. The water supply unit 150 for cooling the water, the hot water unit 160 for transferring heat to the cooling water flowing into the stack unit 130, and is installed between the stack unit 130 and the fuel supply unit 110 and the stack The first gas-liquid separation unit 180 to remove moisture contained in the off-gas supplied from the unit 130 to the fuel supply unit 110, the fuel supply unit 110, and the stack unit 130. A second gas-liquid separation oil installed between and removing moisture contained in hydrogen supplied from the fuel supply unit 110 to the stack unit 130. 190, the heat exchange unit 200 through which the cooling water pipe 152 of the water supply unit 150 and the waste heat recovery pipe 162 of the hot water unit 160 pass, the heat exchange unit 200, and the stack unit 130. It comprises a heater 300 installed on the cooling water pipe 152 passing through, and a control unit 400 for controlling the stack cooling pump 153 of the heater 300 and the air supply unit 150.

상기 연료공급유닛(110)은 LNG에서 수소(H2)를 정제하여 스택유닛(130)의 연료극(131)에 공급하는 개질기(111) 및 LNG를 개질기(111)에 공급하기 위한 배관(112)을 포함한다. 개질기(111)는 연료에 함유된 황을 제거하는 탈황반응기(111a)와, 연료와 수증기가 개질 반응하여 수소를 발생시키는 개질반응기(111b)와, 개질반응기(111b)를 거쳐 발생된 일산화탄소를 재반응시켜 수소를 추가 발생시키는 고온수반응기(111c) 및 저온수반응기(111d)와, 공기를 촉매로 하여 연료중의 일산화탄소를 제거함으로써 수소를 정제하는 부분산화반응기(111e)와, 개질반응기(111b)에 수증기를 공급하는 수증기발생기(111f)와, 수증기발생기(111f)에 필요한 열을 공급하는 버너(111g)로 이루어진다. 수증기발생기(111f)에는 냉각수저장탱크(151)에 저장된 물이 배관(154)을 따라 공급된다.The fuel supply unit 110 is a reformer 111 for purifying hydrogen (H 2 ) from LNG and supplying the anode 131 of the stack unit 130 and a pipe 112 for supplying the LNG to the reformer 111. It includes. The reformer 111 is a desulfurization reactor 111a for removing sulfur contained in the fuel, a reforming reactor 111b for reforming the fuel and steam to generate hydrogen, and carbon monoxide generated through the reforming reactor 111b. A high temperature water reactor 111c and a low temperature water reactor 111d for reacting and further generating hydrogen, a partial oxidation reactor 111e for purifying hydrogen by removing carbon monoxide in the fuel using air as a catalyst, and a reforming reactor 111b. And a steam generator 111f for supplying steam to the steam generator and a burner 111g for supplying heat required for the steam generator 111f. Water stored in the coolant storage tank 151 is supplied to the steam generator 111f along the pipe 154.

상기 공기공급유닛(120)은 제1,2공급라인(121,123), 공기공급팬(122)을 포함한다. 제1공기공급라인(121)은 공기극(132)에 대기중의 공기를 공급하기 위해 공기공급팬(122)과 제2예열기(162)사이에 설치된다. 제2공기공급라인(123)은 버너(111g)에 대기중의 공기를 공급하기 위해 공기공급팬(122)과 버너(111g)사이에 설치된다.The air supply unit 120 includes first and second supply lines 121 and 123 and an air supply fan 122. The first air supply line 121 is installed between the air supply fan 122 and the second preheater 162 to supply air in the atmosphere to the cathode 132. The second air supply line 123 is installed between the air supply fan 122 and the burner 111g to supply air in the atmosphere to the burner 111g.

상기 스택유닛(130)은 연료극(131)과 공기극(132)과 스택유닛(130)의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(133)를 포함한다. 연료공급유닛(110)에서 생성한 수소는 연료공급밸브(113)가 개방되면 연료극(131)에 유입된다. 한편, 공기극(132)에는 공기공급유닛(120)에서 공급된 공기가 유입된다. 이렇게 유입된 수소와 산소의 전기화학적 반응에 의해 스택유닛(130)에서는 전기에너지와 열에너지가 동시에 생성된다. The stack unit 130 includes a temperature sensor 133 capable of measuring the temperature of the fuel electrode 131, the air electrode 132, and the stack unit 130. Hydrogen generated by the fuel supply unit 110 flows into the fuel electrode 131 when the fuel supply valve 113 is opened. On the other hand, the air supplied from the air supply unit 120 flows into the cathode 132. The electrical energy and thermal energy are simultaneously generated in the stack unit 130 by the electrochemical reaction of the introduced hydrogen and oxygen.

상기 급수유닛(150)은 스택유닛(130)을 냉각시킨다. 이를 위해 급수유닛(150)은 스택유닛(130)을 냉각시키기 위한 냉각수가 저장된 냉각수저장탱크(151)와 스택유닛(130)과 냉각수저장탱크(151)를 연결하는 냉각수관(152)과 냉각수관(152)상에 설치되며 역회전이 가능한 스택냉각펌프(153)를 구비한다.The water supply unit 150 cools the stack unit 130. To this end, the water supply unit 150 includes a coolant pipe 152 and a coolant pipe connecting the coolant storage tank 151 and the stack unit 130 and the coolant storage tank 151 where the coolant for cooling the stack unit 130 is stored. A stack cooling pump 153 installed on 152 and capable of reverse rotation is provided.

상기 스택냉각펌프(153)는 냉각수저장탱크(151)내 저장된 냉각수를 실선화살표 방향으로 냉각수관(152)을 따라 스택유닛(130)내 유입되도록 펌핑한다. 유입된 냉각수로 인해 스택유닛(130)은 냉각되며, 스택유닛(130)을 냉각시킨 냉각수는 다시 냉각수관(152)을 따라 냉각수저장탱크(151)로 유입된다. 이러한 냉각수의 실선화살표 방향의 순환 과정은 연료전지시스템의 운전이 중단될 때까지 스택유닛(130) 을 냉각시키기 위해 지속적으로 계속된다.The stack cooling pump 153 pumps the coolant stored in the coolant storage tank 151 to flow into the stack unit 130 along the coolant pipe 152 in the direction of the solid arrow. Due to the introduced coolant, the stack unit 130 is cooled, and the coolant that cools the stack unit 130 is introduced again into the coolant storage tank 151 along the coolant pipe 152. The circulation process in the direction of the solid arrow of the coolant continues continuously to cool the stack unit 130 until the operation of the fuel cell system is stopped.

반면, 연료전지시스템의 초기 운전시에는 스택유닛(30)을 적정온도( 50℃ 내지 80℃)까지 신속히 승온시켜주어야 한다. 이를 위해 스택냉각펌프(153)는 역회전하게 된다. 이로 인해 냉각수저장탱크(151)내 저장된 냉각수는 점선화살표 방향으로 냉각수관(152)을 따라 열교환유닛(200)으로 유입된다. 열교환유닛(200)내에서 냉각수는 폐열회수관(162)내를 흐르는 온수의 열을 전달받아 승온된다.On the other hand, during the initial operation of the fuel cell system, the stack unit 30 should be rapidly heated up to an appropriate temperature (50 ° C to 80 ° C). To this end, the stack cooling pump 153 is reversed. As a result, the coolant stored in the coolant storage tank 151 flows into the heat exchange unit 200 along the coolant pipe 152 in the dotted arrow direction. In the heat exchange unit 200, the coolant is heated by receiving heat of hot water flowing in the waste heat recovery pipe 162.

승온된 냉각수는 냉각수관(152)을 따라 스택유닛(130)내로 유입된다. 이렇게 승온된 냉각수는 스택유닛(130)의 온도를 상승시킨다. 스택유닛(130)을 승온시킨 냉각수는 냉각수관(152)을 따라 냉각수저장탱크(151)로 유입된다. 이와 같은 냉각수의 점선화살표 방향의 순환과정은 스택유닛(130)의 온도가 적정온도인 50℃ 내지 80℃가 될 때까지 지속적으로 계속된다. 결과적으로, 별다른 구성의 추가 없이 스택냉각펌프(153)의 역회전만으로 스택유닛(130)을 신속히 승온시킬 수 있어 비용이 절감된다. 또한, 냉각수저장탱크(151)내 냉각수 전체를 가열하지 않고도 스택냉각펌프(153)의 역회전만으로 냉각수의 흐름을 바꾸어, 일부분의 냉각수로 스택유닛(130)을 승온시킬 수 있어, 적은 열량으로 스택유닛(130)을 효과적으로 승온시킬 수 있다.The heated coolant flows into the stack unit 130 along the coolant pipe 152. The coolant thus heated up raises the temperature of the stack unit 130. The coolant having heated the stack unit 130 is introduced into the coolant storage tank 151 along the coolant pipe 152. The circulation process in the dotted arrow direction of the cooling water continues continuously until the temperature of the stack unit 130 reaches a suitable temperature of 50 ° C to 80 ° C. As a result, the stack unit 130 can be quickly heated up only by reverse rotation of the stack cooling pump 153 without the addition of a separate configuration, thereby reducing costs. In addition, the flow of the cooling water can be changed only by reverse rotation of the stack cooling pump 153 without heating the entire cooling water in the cooling water storage tank 151, thereby allowing the stack unit 130 to be heated up with a portion of the cooling water, thereby stacking with a small amount of heat. The unit 130 may be effectively heated up.

상기 온수유닛(160)은 냉각수에 열을 공급하는 온수가 흐르는 폐열회수관(162)과 폐열회수관(162)이 연결된 온수저장탱크(161)와 폐열회수관(162)상에 설치된 폐열회수펌프(163)를 구비한다. 상기 폐열회수펌프(163)는 온수저장탱크(161)내 저장된 온수를 실선화살표 방향으로 폐열회수관(162)을 따라 흐르도록 펌핑한다.The hot water unit 160 is a waste heat recovery pump installed on the hot water storage tank 161 and the waste heat recovery pipe 162 to which the waste heat recovery pipe 162 and the waste heat recovery pipe 162 through which hot water supplies heat to the cooling water. 163 is provided. The waste heat recovery pump 163 pumps the hot water stored in the hot water storage tank 161 to flow along the waste heat recovery pipe 162 in the direction of the solid arrow.

상기 폐열회수관(162)는 제1기액분리유닛(180)과 냉각수저장탱크(151)와 제2기액분리유닛(190)과 열교환유닛(200)을 순차적으로 거치도록 설치된다. 이로 인해, 폐열회수관(162)을 따라 흐르는 온수는 제1기액분리유닛(180)과 제2기액분리유닛(190)에서 열을 받아, 열교환유닛(200)에서 냉각수관(152)을 흐르는 냉각수 및 냉각수저장탱크(151)에 열을 전달할 수 있다. 이러한 온수의 실선화살표 방향의 순환 과정은 연료전지시스템의 운전이 중단될 때까지 지속적으로 계속된다.The waste heat recovery pipe 162 is installed to sequentially pass through the first gas-liquid separation unit 180, the cooling water storage tank 151, the second gas-liquid separation unit 190, and the heat exchange unit 200. Thus, the hot water flowing along the waste heat recovery pipe 162 receives heat from the first gas-liquid separation unit 180 and the second gas-liquid separation unit 190, and the cooling water flowing through the cooling water pipe 152 in the heat exchange unit 200. And heat transfer to the coolant storage tank 151. The circulation process of the hot water in the direction of the solid arrow continues until the operation of the fuel cell system is stopped.

상기 열교환유닛(200)에는 냉각수저장탱크(151)와 스택유닛(130)의 사이를 지나는 냉각수관(152) 및 폐열회수관(162)이 관통한다. 이때, 냉각수관(152)과 폐열회수관(162) 사이에서 열교환이 원활하게 일어나도록 냉각수관(152)과 폐열회수관(162)은 상호 근접한 상태로 열교환유닛(200)을 관통하게 된다. 열교환방식은 본 실시예와 같이 냉각수관(152)과 폐열회수관(162)사이의 공기를 통해 전달되는 방식 또는 열교환유닛(200)에 물과 같은 비열이 높은 유체를 채워 넣어서 이와 같은 유체를 통해 전달방식 등 다양한 방식을 고려할 수 있다.The heat exchange unit 200 passes through the coolant pipe 152 and the waste heat recovery pipe 162 passing between the coolant storage tank 151 and the stack unit 130. At this time, the coolant pipe 152 and the waste heat recovery pipe 162 are penetrated through the heat exchange unit 200 in a state in which the coolant pipe 152 and the waste heat recovery pipe 162 smoothly occur. The heat exchange method is a method of passing through the air between the cooling water pipe 152 and the waste heat recovery pipe 162 as in this embodiment or by filling a high heat fluid such as water in the heat exchange unit 200 through such a fluid Various methods, such as delivery method, can be considered.

상기 히터(300)는 스택유닛(130)을 보다 신속하게 가열시킨다. 즉, 냉각수관(152)을 흐르는 냉각수에 추가적으로 열을 공급함으로서, 스택유닛(130)을 보다 신속하게 가열시킬 수 있다. 따라서, 연료전지시스템의 발전개시까지의 시간을 더 줄일 수 있다.The heater 300 heats the stack unit 130 more quickly. That is, by additionally supplying heat to the cooling water flowing through the cooling water pipe 152, the stack unit 130 may be heated more quickly. Therefore, the time until the start of power generation of the fuel cell system can be further reduced.

상기 제어부(400)는 온도센서(133)로부터 스택유닛(130)의 온도(T)를 전달받은 후 온도(T)에 따라 스택냉각펌프(153) 및 히터(300)를 제어한다. 여기서 스택유닛(130)의 온도(T)는 현상태의 스택유닛(130의 온도를 나타내며, 설정온도(Ts)는 스택유닛(130)의 적정온도인 50℃ 내지 80℃사이의 온도 중 어느 하나의 온도를 나타낸다. 제어부(400)는 온도센서(133)로부터 스택유닛(130)의 온도(T)를 전달받은 후 스택유닛(130)의 온도(T)와 설정온도(Ts)를 비교한다. 이때, 스택유닛(130)의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 낮을 경우 스택냉각펌프(153)를 계속 역회전시키고 히터(300)를 계속 작동시킨다. 반면, 스택유닛(130)의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 높을 경우 스택냉각펌프(153)를 정회전시키고 히터(300)의 작동을 중단시킨다. 물론, 정확도가 다소 떨어지더라도 제어부(400) 없이 스택유닛(130)이 승온될 충분한 시간을 실험치로 설정한 후, 이러한 실험치에 의해 정해진 시간이 경과한 후 스택냉각펌프(153)를 정회전시키고 히터(300)의 작동을 중단시킬 수도 있을 것이다.The controller 400 receives the temperature T of the stack unit 130 from the temperature sensor 133 and then controls the stack cooling pump 153 and the heater 300 according to the temperature T. Wherein the temperature (T) of the stack unit 130 represents the temperature of the stack unit 130 in the current state, the set temperature (Ts) is any one of the temperature between 50 ℃ to 80 ℃ which is the proper temperature of the stack unit 130 The controller 400 receives the temperature T of the stack unit 130 from the temperature sensor 133 and compares the temperature T of the stack unit 130 with the set temperature Ts. When the temperature T of the stack unit 130 is lower than the set temperature Ts, the stack cooling pump 153 is continuously rotated and the heater 300 is continuously operated, whereas the temperature of the stack unit 130 is maintained. When T) is higher than the set temperature Ts, the stack cooling pump 153 rotates forward and stops the operation of the heater 300. Of course, even if the accuracy is somewhat reduced, the stack unit 130 without the controller 400 rises in temperature. After setting a sufficient time to be an experimental value, the stack cooling pump 153 is rotated forward after the time determined by this experimental value has elapsed. It might disrupt the operation of the emitter (300).

이하, 일 실시예에 따른 연료전지시스템의 스택유닛 가열방법을 설명하면 다음과 같다. 도 3은 도 2의 히터를 작동하지 않고 스택유닛을 가열하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 도 2의 히터를 작동하면서 스택유닛을 가열하는 방법을 나타낸 순서도이다.Hereinafter, a stack unit heating method of a fuel cell system according to an embodiment will be described. 3 is a flowchart illustrating a method of heating the stack unit without operating the heater of FIG. 2, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of heating the stack unit while operating the heater of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 히터(300)가 작동하지 않을 경우에, 연료전지시스템 스택유닛의 가열방법은, 연료공급유닛(110)의 연료공급밸브(113)를 개방하는 단계(S11)와, 온수유닛(160)의 폐열회수펌프(163)가 작동하는 단계(S12)와, 급수유닛(150)의 스택냉각펌프(153)가 역회전하는 단계(S13)와, 스택유닛(130)의 온도(T)와 설정온도(Ts)를 비교하는 단계(S14)와, 스택유닛(130)의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 낮을 경우 스택냉각펌프(153)가 계속 역회전하는 단계(S13)와, 스택유닛(130)의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 높을 경우 연료전지시스템이 발전을 개시하는 단계(S15) 와, 상기 스택냉각펌프(153)이 정회전하는 단계(S16)를 포함한다.Referring to FIG. 3, when the heater 300 does not operate, the heating method of the fuel cell system stack unit may include opening the fuel supply valve 113 of the fuel supply unit 110 (S11) and hot water. Operation (S12) of the waste heat recovery pump 163 of the unit 160, the stack cooling pump 153 of the water supply unit 150 reverse rotation (S13), and the temperature of the stack unit 130 ( Comparing step T) with the set temperature Ts (S14), and when the temperature T of the stack unit 130 is lower than the set temperature Ts, the stack cooling pump 153 continuously rotates (S13). And, if the temperature (T) of the stack unit 130 is higher than the set temperature (Ts) step (S15) to start the power generation of the fuel cell system, and the step of rotating the stack cooling pump 153 (S16) It includes.

여기서, 스택냉각펌프(153)의 역회전 작동으로 인해, 온수로부터 냉각수에 열이 전달되는 과정 및 열을 전달받은 냉각수가 스택유닛(130)을 승온시키는 과정은 이미 설명하였으므로 그 설명을 생략한다.Here, due to the reverse rotation operation of the stack cooling pump 153, a process of transferring heat from the hot water to the cooling water and a process of raising the stack unit 130 by the received coolant, the description thereof will be omitted.

도 4를 참조하면, 히터(300)가 작동할 경우에, 연료전지시스템 스택유닛의 가열방법은, 연료공급유닛(110)의 연료공급밸브(113)를 개방하는 단계(S21)와, 온수유닛(160)의 폐열회수펌프(163)가 작동하는 단계(S22)와, 급수유닛(150)의 스택냉각펌프(153)가 역회전하는 단계(S23)와, 히터(300)가 작동하는 단계(S24)와, 스택유닛의 온도(T)와 설정온도(Ts)를 비교하는 단계(S25)와, 스택유닛(130)의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 낮을 경우 스택냉각펌프(153)가 계속 역회전하는 단계(S23)와 히터(300)가 계속 작동하는 단계(S24)와, 스택유닛(130)의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 높을 경우 연료전지시스템이 발전을 개시하는 단계(S26)와, 히터(300)가 작동을 중단하는 단계(S27)와, 스택냉각펌프(153)가 정회전하는 단계(S28)를 포함한다. 여기서, 스택냉각펌프(153)의 역회전 작동으로 인해, 온수로부터 냉각수에 열이 전달되는 과정 및 열을 전달받은 냉각수가 스택유닛(130)을 승온시키는 과정 및 히터가 냉각수에 열을 전달하는 과정은 이미 설명하였으므로 그 설명을 생략한다. 물론, 히터(300)가 작동하는 단계(S24)와 스택냉각펌프(153)가 역회전하는 단계(S23)의 순서는 필요에 따라 상호 바뀌어도 무관하다. 또한, 히터(300)가 작동을 중단하는 단계(S27)와 스택냉각펌프(153)가 정회전하는 단계(S28)의 순서 역시 필요에 따라 바뀔 수 있다.Referring to FIG. 4, when the heater 300 operates, the heating method of the fuel cell system stack unit may include opening the fuel supply valve 113 of the fuel supply unit 110 (S21) and a hot water unit. Operation (S22) of the waste heat recovery pump 163 of step 160, the stack cooling pump 153 of the water supply unit 150 reverse rotation (S23), and the operation of the heater 300 ( S24, comparing the temperature T of the stack unit with the set temperature Ts (S25), and the stack cooling pump 153 when the temperature T of the stack unit 130 is lower than the set temperature Ts. ) Continues to reverse rotation (S23) and the heater 300 continues to operate (S24), and if the temperature (T) of the stack unit 130 is higher than the set temperature (Ts) the fuel cell system generates power generation Initiating step (S26), the heater 300 comprises a step of stopping the operation (S27), and the stack cooling pump 153 includes a step of forward rotation (S28). Here, due to the reverse rotation operation of the stack cooling pump 153, a process of transferring heat from the hot water to the coolant, a process of raising the stack unit 130 by the received coolant, and a process of transferring the heat to the coolant by the heater Since the description has already been made, the description thereof is omitted. Of course, the order of the step (S24) in which the heater 300 is operated and the step (S23) in which the stack cooling pump 153 reversely rotates may be interchanged as necessary. In addition, the order of the step (S27) for stopping the operation of the heater 300 and the step (S28) in which the stack cooling pump 153 rotates forward may also be changed as necessary.

본 발명의 일 실시예에 의한 연료전지시스템에 따르면,According to the fuel cell system according to an embodiment of the present invention,

첫째, 역회전이 가능한 스택냉각펌프 및 히터의 작동으로 인해, 스택유닛의 온도를 수소와 산소의 전기화학적 반응이 원활하게 일어날 수 있는 적정온도까지 신속히 승온시킬 수 있어 연료전지시스템의 발전효율이 향상된다.First, due to the operation of the stack cooling pump and the heater capable of reverse rotation, the temperature of the stack unit can be quickly raised to an appropriate temperature at which the electrochemical reaction between hydrogen and oxygen can occur smoothly, thereby improving the power generation efficiency of the fuel cell system. do.

둘째, 냉각수저장탱크내 냉각수 전체를 가열하지 않고도 스택냉각펌프의 역회전만으로 냉각수의 흐름을 바꾸어, 일부분의 냉각수로 스택유닛을 승온시킬 수 있어, 적은 열량으로 스택유닛을 효과적으로 승온시킬 수 있다.Second, the flow of the cooling water is changed only by reverse rotation of the stack cooling pump without heating the entire cooling water in the cooling water storage tank, so that the stack unit can be heated up with a part of the cooling water, thereby effectively raising the stack unit with a small amount of heat.

셋째, 히터를 추가하지 않을 경우에는 스택냉각펌프의 역회전만으로 스택유닛을 승온시킬 수 있어 비용이 절감된다.Third, when the heater is not added, the stack unit can be heated only by reverse rotation of the stack cooling pump, thereby reducing the cost.

넷째, 히터를 추가할 경우에는 스택유닛을 보다 신속히 승온시킬 수 있어, 연료전지시스템의 발전개시까지의 시간을 줄일 수 있다.Fourth, when a heater is added, the stack unit can be heated up more quickly, thereby reducing the time required to start the power generation of the fuel cell system.

Claims (6)

연료극과 공기극을 구비하며 수소와 산소의 전기화학적 반응으로 전기를 생성하는 스택유닛;A stack unit having a fuel electrode and an air electrode and generating electricity by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen; 상기 스택유닛에 수소를 공급하는 연료공급유닛;A fuel supply unit supplying hydrogen to the stack unit; 상기 스택유닛에 공기를 공급하는 공기공급유닛;An air supply unit supplying air to the stack unit; 상기 스택유닛을 냉각시키는 냉각수가 저장된 냉각수저장탱크 및 상기 냉각수저장탱크와 상기 스택유닛을 연결하는 냉각수관 및 상기 냉각수관상에 설치되며 역회전이 가능한 스택냉각펌프를 구비한 급수유닛;A water supply unit having a coolant storage tank storing coolant for cooling the stack unit, a coolant pipe connecting the coolant storage tank and the stack unit, and a stack cooling pump installed on the coolant pipe and capable of reverse rotation; 상기 스택냉각펌프의 역회전시 상기 스택유닛으로 유입되는 냉각수에 열을 전달하는 온수가 흐르는 폐열회수관 및 상기 폐열회수관이 연결된 온수저장탱크 및 상기 폐열회수관상에 설치된 폐열회수펌프를 구비한 온수유닛; 및Hot water provided with a waste heat recovery pipe, a hot water storage tank connected with the waste heat recovery pipe, and a waste heat recovery pump installed on the waste heat recovery pipe, in which hot water flows to transfer cooling water to the stack unit when the stack cooling pump is reversely rotated. unit; And 상기 냉각수관과 상기 폐열회수관 사이에서 열교환이 일어나도록 상기 냉각수관과 상기 폐열회수관이 관통하는 열교환유닛;을 포함하는 연료전지시스템.And a heat exchange unit through which the cooling water pipe and the waste heat recovery pipe pass so that heat exchange occurs between the cooling water pipe and the waste heat recovery pipe. 제 1 항에 있어서, 상기 연료전지시스템은,The method of claim 1, wherein the fuel cell system, 상기 스택유닛에서 상기 연료공급유닛으로 공급되는 오프개스(off-gas)속에 포함된 수분을 제거하는 제1기액분리유닛; 및A first gas-liquid separation unit for removing water contained in off-gas supplied from the stack unit to the fuel supply unit; And 상기 연료공급유닛에서 상기 스택유닛으로 공급되는 수소속에 포함된 수분을 제거하는 제2기액분리유닛;을 더 포함하며,And a second gas-liquid separation unit for removing water contained in hydrogen supplied from the fuel supply unit to the stack unit. 상기 폐열회수관은 상기 제1기액분리유닛, 상기 냉각수저장탱크, 상기 제2기액분리유닛, 상기 열교환유닛을 순차적으로 거친 후 상기 온수저장탱크에 연결된 연료전지시스템.The waste heat recovery pipe is a fuel cell system connected to the hot water storage tank after sequentially passing through the first gas liquid separation unit, the cooling water storage tank, the second gas liquid separation unit, the heat exchange unit. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연료전지시스템은,The fuel cell system of claim 1 or 2, wherein the fuel cell system includes: 상기 열교환유닛과 상기 스택유닛 사이를 지나는 냉각수관상에 설치된 히터;를 더 포함하는 연료전지시스템.And a heater installed on a cooling water pipe passing between the heat exchange unit and the stack unit. 제 3 항에 있어서, 상기 연료전지시스템은,The method of claim 3, wherein the fuel cell system, 상기 스택유닛의 온도를 측정하는 온도센서; 및A temperature sensor for measuring a temperature of the stack unit; And 상기 온도센서로부터 상기 스택유닛 온도(T)를 전달받은 후 상기 온도(T)에 따라 상기 스택냉각펌프 및 상기 히터를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 연료전지시스템.And a controller configured to control the stack cooling pump and the heater according to the temperature (T) after receiving the stack unit temperature (T) from the temperature sensor. 제 1 항의 연료전지시스템의 스택유닛의 가열방법은,The heating method of the stack unit of the fuel cell system of claim 1, 상기 연료공급유닛의 연료공급밸브를 개방하는 단계;Opening a fuel supply valve of the fuel supply unit; 상기 온수유닛의 폐열회수펌프가 작동하는 단계;Operating the waste heat recovery pump of the hot water unit; 상기 급수유닛의 스택냉각펌프가 역회전하는 단계;Rotating the stack cooling pump of the water supply unit in reverse; 상기 스택유닛의 온도(T)와 설정온도(Ts)를 비교하는 단계;Comparing the temperature (T) and the set temperature (Ts) of the stack unit; 상기 스택유닛의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 낮을 경우, 상기 스택냉각펌프 를 계속 역회전하는 단계;Continuously rotating the stack cooling pump when the temperature T of the stack unit is lower than a set temperature Ts; 상기 스택유닛의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 높을 경우, 연료전지시스템이 발전을 개시하는 단계;Starting generation of the fuel cell system when the temperature T of the stack unit is higher than a set temperature Ts; 상기 스택냉각펌프가 정회전하는 단계;를 포함하는 연료전지시스템의 스택유닛의 가열방법.The stack cooling pump is rotated forward. The heating method of a stack unit of a fuel cell system comprising a. 제 3 항의 연료전지시스템의 스택유닛의 가열방법은,The heating method of the stack unit of the fuel cell system of claim 3, 상기 연료공급유닛의 연료공급밸브를 개방하는 단계;Opening a fuel supply valve of the fuel supply unit; 상기 온수유닛의 폐열회수펌프가 작동하는 단계;Operating the waste heat recovery pump of the hot water unit; 상기 급수유닛의 스택냉각펌프를 역회전 및 상기 히터가 작동하는 단계;Reverse rotating the stack cooling pump of the water supply unit and operating the heater; 상기 스택유닛의 온도(T)와 설정온도(Ts)를 비교하는 단계;Comparing the temperature (T) and the set temperature (Ts) of the stack unit; 상기 스택유닛의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 낮을 경우, 상기 스택냉각펌프를 계속 역회전하고 히터를 계속 작동하는 단계;If the temperature (T) of the stack unit is lower than the set temperature (Ts), continuously rotating the stack cooling pump and continuing to operate the heater; 상기 스택유닛의 온도(T)가 설정온도(Ts)보다 높을 경우, 연료전지시스템이 발전을 개시하는 단계;Starting generation of the fuel cell system when the temperature T of the stack unit is higher than a set temperature Ts; 상기 스택냉각펌프를 정회전하고 상기 히터가 작동을 중단하는 단계;를 포함하는 연료전지시스템의 스택유닛의 가열방법.Rotating the stack cooling pump forward and stopping the operation of the stack cooling pump.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742302B1 (en) 2006-08-04 2007-07-24 (주)퓨얼셀 파워 Fuel cell system and operating method
KR100790901B1 (en) 2006-12-29 2008-01-03 삼성전자주식회사 Fuel cell system and managing method thereof
KR101451839B1 (en) 2012-12-18 2014-10-16 두산중공업 주식회사 Fuel cell system and control method thereof
KR101566753B1 (en) 2014-09-22 2015-11-06 현대자동차 주식회사 Rotatable heater of fuel cell system for a vehicle and control method thereof
KR102168782B1 (en) * 2020-08-07 2020-10-22 에너플러스(주) Temperature optimizing system of hydrogen fuel cell

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030073679A (en) * 2002-03-12 2003-09-19 주식회사 엘지이아이 Cooling water recycling system for fuel cell
KR20030090714A (en) * 2001-04-05 2003-11-28 유티씨 퓨얼 셀즈, 엘엘씨 Method and apparatus for the operation of a cell stack assembly during subfreezing temperatures
KR20040002072A (en) * 2002-06-29 2004-01-07 현대자동차주식회사 Fuel cell stack system
JP2004103552A (en) * 2002-07-17 2004-04-02 Mitsubishi Materials Corp Preheating method at start up time of solid electrolyte fuel cell
KR20040074733A (en) * 2003-02-18 2004-08-26 엘지전자 주식회사 Fuel cell system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030090714A (en) * 2001-04-05 2003-11-28 유티씨 퓨얼 셀즈, 엘엘씨 Method and apparatus for the operation of a cell stack assembly during subfreezing temperatures
KR20030073679A (en) * 2002-03-12 2003-09-19 주식회사 엘지이아이 Cooling water recycling system for fuel cell
KR20040002072A (en) * 2002-06-29 2004-01-07 현대자동차주식회사 Fuel cell stack system
JP2004103552A (en) * 2002-07-17 2004-04-02 Mitsubishi Materials Corp Preheating method at start up time of solid electrolyte fuel cell
KR20040074733A (en) * 2003-02-18 2004-08-26 엘지전자 주식회사 Fuel cell system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100742302B1 (en) 2006-08-04 2007-07-24 (주)퓨얼셀 파워 Fuel cell system and operating method
KR100790901B1 (en) 2006-12-29 2008-01-03 삼성전자주식회사 Fuel cell system and managing method thereof
KR101451839B1 (en) 2012-12-18 2014-10-16 두산중공업 주식회사 Fuel cell system and control method thereof
KR101566753B1 (en) 2014-09-22 2015-11-06 현대자동차 주식회사 Rotatable heater of fuel cell system for a vehicle and control method thereof
KR102168782B1 (en) * 2020-08-07 2020-10-22 에너플러스(주) Temperature optimizing system of hydrogen fuel cell

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