KR100749259B1 - Voltage measuring module of fuel cell having voltage measuring terminal apply to conductivity rubber - Google Patents

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김태후
전윤석
구본웅
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Abstract

Provided is a voltage measuring module having a conductive rubber-applied voltage measuring terminal for measuring the cell voltage to a plurality of cell batteries of a fuel cell stack without breaking the graphite plate of the each cell battery and to improve abrasion resistance. A voltage measuring module is provided with a voltage measuring terminal(14) for measuring the cell voltage which is prepared by arranging a plurality of voltage measuring terminals comprising an elastic and conductive material by the interval corresponding to a plurality of cell batteries on the printed circuit board (PCB,12) of a voltage measuring module, so as to allow the each elastic and conductive material to be in contact with the each cell battery. Preferably the voltage measuring terminal is made of a conductive rubber.

Description

전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈{Voltage Measuring Module of Fuel Cell Having Voltage Measuring Terminal Apply to Conductivity Rubber}Voltage Measuring Module of Fuel Cell Having Voltage Measuring Terminal Apply to Conductivity Rubber}

도 1은 일반적인 연료전지의 원리를 설명하는 도면, 1 is a view for explaining the principle of a general fuel cell,

도 2는 종래의 연료전지 스택에 대한 전극 전압을 측정하는 방식을 나타낸 도면, 2 is a view showing a method of measuring the electrode voltage for a conventional fuel cell stack,

도 3은 본 발명의 일예에 따른 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈에 대한 구성을 나타낸 도면, 3 is a view showing a configuration of a voltage measuring module of a fuel cell with a voltage measuring terminal applied with a conductive rubber according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일예에 따른 전압 측정 모듈의 측면 구조를 나타낸 도면, 4 is a view showing a side structure of a voltage measuring module according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일예에 따른 전압 측정 모듈의 밑면 구조를 나타낸 도면, 5 is a view showing the bottom structure of the voltage measuring module according to an embodiment of the present invention,

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일예에 따른 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈의 작동 상태를 나타낸 도면, 6A and 6B are views illustrating an operating state of a voltage measuring module of a fuel cell having a voltage measuring terminal to which a conductive rubber is applied according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈의 다른예를 나타낸 도면, 7 is a view showing another example of a voltage measuring module of a fuel cell having a voltage measuring terminal to which a conductive rubber is applied according to the present invention;

도 8은 본 발명의 다른예에 따른 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자가 연료 전지 스택의 흑연판에 접촉되는 상태를 나타낸 도면, 8 is a view showing a state in which the voltage measuring terminal to which the conductive rubber is applied in contact with the graphite plate of the fuel cell stack according to another embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명에 따른 전압 측정 모듈의 내부 회로 구성에 대한 일예를 나타낸 도면, 9 is a view showing an example of the internal circuit configuration of the voltage measuring module according to the present invention;

도 10은 본 발명에 따른 전압 측정 모듈의 내부 회로 구성에 대한 다른예를 나타낸 도면이다. 10 is a view showing another example of the internal circuit configuration of the voltage measuring module according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10:셀 전지 흑연판, 12:PCB 기판, 10: cell battery graphite plate, 12: PCB substrate,

14:전압 측정 단자(전도성 고무), 16,18:접촉 지지부,14: voltage measuring terminal (conductive rubber), 16, 18: contact support,

본 발명은 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지 스택의 셀전압을 측정하기 위한 단자에 대해 작은 점유 공간을 차지하면서 접촉 신뢰성을 향상시키기 위한 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage measuring module of a fuel cell having a voltage measuring terminal applied with a conductive rubber, and more particularly, to improve contact reliability while occupying a small occupied space for a terminal for measuring a cell voltage of a fuel cell stack. The present invention relates to a voltage measurement module of a fuel cell having a voltage measurement terminal to which a conductive rubber is applied.

일반적으로, 에너지는 우리의 일상 생활에 있어서 의식주와 같이 없어서는 안될 요소이며, 산업 및 경제발전의 주요한 원동력이 되고 있기 때문에, 인류의 지속적인 성장과 발전을 위해서는 에너지자원의 원활한 공급이 필수조건이 된다고 볼 수 있다. In general, energy is an indispensable element in our daily lives, and as it is a major driving force for industrial and economic development, the smooth supply of energy resources is essential for the sustainable growth and development of mankind. Can be.

현재, 에너지 자원의 대부분을 차지하고 있는 화석연료는 그 매장량이 제한되어 있어, 장기적으로 볼 때 에너지 공급에 어려움이 초래되리라 예상되고 있고, 우리 나라는 2001년 한해동안 지난해보다 2.5%증가한 198백만toe의 에너지를 사용하였는 바, 이는 최근들어 산업구조가 에너지 저 소비형으로 점진적으로 전환되고 있기는 하지만, 에너지의 97%이상을 수입에 의존하고 있는 국내 에너지 실정을 감안해야 한다. At present, fossil fuels, which occupy most of the energy resources, have limited reserves, which in the long run are expected to lead to difficulties in supplying energy. In 2001, Korea's 198 million toe increased 2.5% from last year. Energy has been used, which should be taken into account in the domestic energy situation, where industrial structure is gradually being converted to low energy consumption in recent years, but more than 97% of energy is dependent on imports.

또한, 화석연료의 사용증가로 인한 산성비, 오존층 파괴, 지구 온난화 등 지구환경문제에 대응한 에너지정책이 새로운 과제로 대두되었으며, 특히 국제적 공동관심사인 기후변화협약에 있어서도 화석연료 사용억제 등 에너지 문제에 대한 제약조건을 고려할 경우, 에너지 수급에 에너지 이용 효율제고와 더불어 대체에너지 기술 개발 및 이용 보급의 확대가 보다 적극적으로 검토되어야 할 것입니다. In addition, energy policies in response to global environmental issues such as acid rain, ozone layer destruction, and global warming due to increased use of fossil fuels have emerged as new tasks.In particular, in the international climate change agreement, the climate change agreement, Considering these constraints, the development of alternative energy technologies and the expansion and use of alternative energy technologies should be considered more actively.

최근, 환경 부담이 적은 에너지원을 찾기 위하여 다양한 시도가 이루어지고 있는데, 이러한 시도 중에서, 연료전지 특히, 고분자 전해질 연료전지는 배출물이 오직 물이라는 이점 등을 갖는다는 점에서, 자동차 등의 전원으로 적용되는 것이 기대되고 있다.Recently, various attempts have been made to find an energy source having a low environmental burden. Among these attempts, a fuel cell, in particular, a polymer electrolyte fuel cell has an advantage that the emission is only water, and thus is applied to a power source such as an automobile. It is expected to be.

차세대 대체에너지인 수소를 원료로 하는 연료전지는 일반 배터리가 에너지를 저장해서 쓰는 것과 달리, 수소와 산소의 직접 화학반응을 통해 전기 에너지를 만드는 방법으로 배터리보다 수명이 길다. 또한 일반 연소기관과 달리 기계적 손실이 적기 때문에 총 발전 효율이 매우 높다.Fuel cells based on hydrogen, the next generation of alternative energy, have a longer lifespan than batteries because they produce electrical energy through direct chemical reactions of hydrogen and oxygen, unlike conventional batteries that store energy. In addition, unlike general combustion engines, the total power generation efficiency is very high because of the low mechanical loss.

연료전지의 종류에는 고온에서 작동하는 용융 탄산염 연료전지(MCFC), 고체 산화물용 연료전지(SOFC) 및 비교적 낮은 온도에서 작동하는 인산형 연료전지(AFC), 고분자 전해질 연료전지(PEMFC), 직접메탄올 연료전지(DEMFC) 등이 있다.Fuel cell types include molten carbonate fuel cells (MCFCs) operating at high temperatures, fuel cells for solid oxides (SOFCs), phosphoric acid fuel cells (AFCs) operating at relatively low temperatures, polymer electrolyte fuel cells (PEMFCs), and direct methanol. Fuel cell (DEMFC);

이 중 고분자 전해질 연료전지는 80 °C 내외에서 작동하는 연료전지로 짧은 시동시간에 고출력을 얻을 수 있고 전류밀도가 높으며, 일반 가솔린이나 디젤 자동차와 비교하여, NOx의 배출량은 1/500, SOx의 배출량은 1/10,000이 되므로 환경 친화적인 고효율 발전 시스템이라고 할 수 있다.Among them, the polymer electrolyte fuel cell is a fuel cell that operates at around 80 ° C. It can get high power in a short startup time and has high current density. Compared with general gasoline or diesel cars, NOx emissions are 1/500 and SOx. Since the emission is 1 / 10,000, it is an environmentally friendly high efficiency power generation system.

최근 자동차, 핸드폰, 노트북 등 많은 산업분야에 적용시키고 상업화하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 연료전지 구성을 대략적으로 보면 분리판, 멤브레인 복합체, 그리고 부가장치가 있다. 이중 분리판은 수소와 산소가 흐르는 유로 역할과 전기가 흐를 수 있는 극 역할을 하는데 연료전지 부속 중 가격 비율이 높고 연료전지 성능에 많은 영향을 미치고 있다.Recently, research is being actively conducted to apply and commercialize many industries such as automobiles, mobile phones and laptops. A rough look at fuel cell configurations includes separator plates, membrane composites, and attachments. The double separator serves as a flow path through which hydrogen and oxygen flow and a pole through which electricity flows, and the price ratio of fuel cell parts is high and affects fuel cell performance.

또한 분리판의 균일한 유동장과 유로에서의 수분 응축으로 인한 유로 막힘, 화학반응으로 생성되는 물의 배수, 분리판의 온도 분포 등 분리판에 중요한 문제를 해결하기 위한 개발이 필요한 실정이다.In addition, there is a need for development to solve important problems in the separation plate, such as a uniform flow field of the separation plate and blockage of the flow path due to condensation of water in the flow path, drainage of water generated by a chemical reaction, and temperature distribution of the separation plate.

연료전지용 분리판이 활용되는 연료전지의 기본 개념은 수소와 산소의 반응에 의하여 생성되는 전자의 이용으로 설명할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 수소는 연료극 즉, 애노드(Anode)를 통과하고, 산소는 공기극 즉, 캐소드(Cathode)를 통과하며, 수소는 전기 화학적으로 산소와 반응하여 물을 생성하면서 전극에 전류를 발생시킨다. The basic concept of a fuel cell using a separator for a fuel cell can be explained by the use of electrons generated by the reaction of hydrogen and oxygen. As shown in FIG. 1, hydrogen passes through an anode, i.e., an anode, oxygen passes through an anode, i.e., a cathode, and hydrogen reacts with oxygen electrochemically to produce water to generate current at the electrode. Generates.

또한 전자가 전해질을 통과하면서 직류 전력이 발생하며 이때 열이 부수적으 로 생산된다. 직류 전류는 직류 전동기의 동력으로 사용되거나 인버터에 의해 교류 전류로 바꾸어 사용된다.In addition, direct current is generated as electrons pass through the electrolyte, and heat is incidentally produced. DC current is used as the power of a DC motor or converted into alternating current by an inverter.

그리고, 연료전지에서 발생된 열은 개질을 위한 증기를 발생시키거나 냉난방 열원으로 사용될 수 있으며, 사용되지 않을 경우에는 배기 열로 배출된다. 연료전지의 연료인 수소는 순수 수소를 이용하거나, 메탄이나 에탄올 같은 탄화수소를 이용하여 개질 과정을 통해 생산된 수소를 이용한다.In addition, the heat generated from the fuel cell may generate steam for reforming or may be used as a heating and cooling heat source. Hydrogen, the fuel of a fuel cell, uses pure hydrogen or hydrogen produced through reforming processes using hydrocarbons such as methane or ethanol.

아울러 순수한 산소는 연료전지의 효율을 높일 수 있지만 산소 저장에 따른 비용과 무게가 증가하는 문제가 있기 때문에 공기 중에 포함된 산소를 직접 사용한다.In addition, pure oxygen can increase the efficiency of the fuel cell, but since the cost and weight of oxygen storage are increased, the oxygen contained in the air is directly used.

종합적으로 다음과 같은 반응에 따라 전기와 열 및 물이 생성된다.Overall, electricity, heat and water are generated by the following reactions.

양극 : H2 → 2H+ + 2e (1)Anode: H 2 → 2H + + 2e (1)

음극 : 1/2 O2 + 2H+ + 2e → H2O (2)Cathode: 1/2 O 2 + 2H + + 2e → H 2 O (2)

전체 : H2 + 1/2 O2 → H2O + 전류 + 열 (3)Total: H 2 + 1/2 O 2 → H 2 O + Current + Heat (3)

전해질은 한 전극에서 다른 전극으로 수소 이온을 전달해 주는 역할을 하고 촉매는 전극의 반응을 향상시킨다. 2개의 전극으로 구성된 단위 셀은 0.6V~0.7V 정도를 생산한다.The electrolyte plays a role in transferring hydrogen ions from one electrode to the other, and the catalyst improves the reaction of the electrode. The unit cell consisting of two electrodes produces about 0.6V to 0.7V.

대개의 연료전지들은 비교적 낮은 전압을 생산한다. 전력을 사용할 수 있을만큼 생산하려면, 연료전지들을 일반적으로 연료전지 스택을 구성해야만 하고, 일반적으로 하나의 스택에는 연료전지가 10, 20, 30개 또는 100개 이상 있다.Most fuel cells produce relatively low voltages. In order to produce enough power for use, fuel cells typically have to form a fuel cell stack, and typically one stack has more than 10, 20, 30 or 100 fuel cells.

이러한 연료 전지 스택의 전압 측정을 위해서는 연료 전지를 연결하여 전압을 측정하는 모듈이 필요하게 되는 바, 도 2에 통상의 연료 전지 스택에 대한 전압 측정 방식이 도시되어 있다.In order to measure the voltage of the fuel cell stack, a module for measuring the voltage by connecting the fuel cells is required. In FIG. 2, a voltage measuring method for a conventional fuel cell stack is illustrated.

즉, 도 2는 종래의 연료전지 스택에 대한 전극 전압을 측정하는 방식을 나타낸 도면이다. That is, FIG. 2 is a diagram illustrating a method of measuring an electrode voltage of a conventional fuel cell stack.

도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 연료 전지가 하나의 스택(2)으로 구성된 상태에서, 연료 전지 스택(2)의 셀 전극 전압을 측정하기 위해서는 전압 측정 모듈의 PCB 회로와 각 연료 전지 간을 연결하는 연결 단자가 필요하게 되는 바, 이러한 연결 단자는 도선(4)을 사용하고 있으며, 도선(4)의 접촉 단자(6)가 연료전지 스택을 구성하는 각 연료전지 흑연판을 각기 개별적으로 연결할 수 있도록 되어 있다. As shown in FIG. 2, in a state where a plurality of fuel cells are configured as one stack 2, in order to measure the cell electrode voltage of the fuel cell stack 2, a circuit between the PCB circuit of the voltage measuring module and each fuel cell is used. Since connecting terminals are needed, these connecting terminals use conductors 4, and the contact terminals 6 of the conductors 4 individually connect the respective fuel cell graphite plates constituting the fuel cell stack. It is supposed to be.

그러나, 이러한 종래의 전압 측정 모듈은 연료 전지 스택을 구성하는 각 연료 전지의 흑연판을 도선(4)의 접촉 단자(6)를 통해서 각각 개별적으로 연결하도록 되어 있기 때문에, 연료전지 스택을 전반적으로 연결하는 작업시간이 장시간으로 소요될 뿐만 아니라, 단자 연결 작업시에 흑연판에 손상을 초래할 수 있다는 문제점이 있다. However, such a conventional voltage measurement module is connected to the fuel cell stack as a whole, because the graphite plates of each fuel cell constituting the fuel cell stack are individually connected to each other through the contact terminals 6 of the conductive wires 4. Not only does it take a long time to work, there is a problem that may cause damage to the graphite plate during the terminal connection work.

또한, 연료전지 스택이 차량에 적용되어 있는 경우에는 진동이 심한 차량 환경에서 접촉 단자의 접촉 신뢰도를 보장하기가 어려울뿐만 아니라, 전압 측정을 위해 다수의 도선(4)에 의한 배선이 많이 필요하기 때문에, 전압 측정 구조가 복잡해지고 작업 공간을 많이 차지해야 한다는 문제점이 있다. In addition, when a fuel cell stack is applied to a vehicle, it is difficult to ensure contact reliability of a contact terminal in a vehicle environment with high vibration, and also requires a lot of wiring by a plurality of conductors 4 to measure voltage. However, there is a problem that the voltage measuring structure becomes complicated and requires a lot of work space.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 연료 전지의 전압을 측정하는 단자를 전도성 고무로서 적용하여 작은 점유 공간을 차지하면서 연료 전지의 흑연판에 대해 압력을 가하여 높은 접촉 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to apply a terminal for measuring the voltage of the fuel cell as a conductive rubber to apply pressure to the graphite plate of the fuel cell while occupying a small occupied space. To provide a voltage measurement module of a fuel cell having a voltage measurement terminal applied with a conductive rubber to ensure a high contact reliability.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 연료 전지 스택의 다수의 셀 전지에 대한 셀 전압을 측정하는 전압 측정 모듈에 있어서, 상기 전압 측정 모듈의 PCB 기판에 탄력성 재질이면서 전도성 물질로 이루어진 다수의 전압 측정 단자가 다수의 셀 전지와 대응하는 간격으로 배열되어, 각 셀 전지와 대응적으로 접촉되어 셀 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈을 제공한다.According to the present invention for achieving the above object, in the voltage measurement module for measuring the cell voltage for a plurality of cell cells of the fuel cell stack, a plurality of flexible materials and conductive materials on the PCB substrate of the voltage measurement module A voltage measuring module of a fuel cell having a voltage measuring terminal applied with a conductive rubber, wherein the voltage measuring terminals are arranged at corresponding intervals with a plurality of cell cells and correspondingly contact with each cell battery to measure the cell voltage. to provide.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 일예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉, 도 3은 본 발명의 일예에 따른 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈에 대한 구성을 나타낸 도면이다. That is, FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a voltage measuring module of a fuel cell having a voltage measuring terminal to which a conductive rubber is applied according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 전지의 전압 측정 모듈은, 연료 전지 스택을 구성하는 다수의 전지셀의 흑연판(10)과 접촉되어 전지의 셀전압을 측정하기 위한 PCB 기판(12)이 주걱 형상으로 형성되고, 상기 PCB 기판(12)의 하단에는 전압 측정 회로부(13)가 설치되어 있다. As shown in FIG. 3, the voltage measuring module of the fuel cell according to the present invention is a PCB substrate for contacting the graphite plates 10 of the plurality of battery cells constituting the fuel cell stack to measure the cell voltage of the battery ( 12 is formed in a spatula shape, and a voltage measuring circuit unit 13 is provided at the lower end of the PCB substrate 12.

상기 PCB 기판(12)의 상부에는 전도성 고무로 이루어진 전압 측정 단자(14)가 그 PCB 기판(12)의 폭방향을 따라 일정 간격으로 다수개가 설치되어 있는 바, 상기 전도성 고무는 고무에 전도성 물질이 함유되어 있는 것으로서, 전기 도전성이 우수하다. A plurality of voltage measuring terminals 14 made of conductive rubber are installed on the PCB substrate 12 at regular intervals along the width direction of the PCB substrate 12. It is contained and is excellent in electrical conductivity.

상기 전도성 고무로 이루어진 다수의 전압 측정 단자(14)는 상기 각 흑연판(10)과의 접촉도를 높이기 위해 유선 형상으로 이루어지고, 접착제에 의해 해당 PCB 기판(12)에 고정적으로 부착하도록 하는 것이 바람직하다. The plurality of voltage measuring terminals 14 made of the conductive rubber may have a streamline shape to increase contact with the graphite plates 10, and may be fixedly attached to the PCB substrate 12 by an adhesive. desirable.

상기 PCB 기판(12) 상에 고정적으로 배열되어 있는 다수의 전압 측정 단자(14)는 상기 전압 측정 회로부(13)와 프린팅 도선에 의해 전기적으로 연결되어 있다. The plurality of voltage measuring terminals 14 fixedly arranged on the PCB substrate 12 are electrically connected to the voltage measuring circuit part 13 by a printing lead.

상기 전도성 고무의 전압 측정 단자(14) 상/하부에는 그 전압 측정 단자(14)가 배열된 방향을 따라 일정 간격으로 상측 접촉 지지부(16)와 하측 접촉 지지부(18)가 각각 설치되어 있다.Above and below the voltage measuring terminal 14 of the conductive rubber are provided with an upper contact support 16 and a lower contact support 18 at regular intervals along the direction in which the voltage measuring terminals 14 are arranged.

상기 상측 접촉 지지부(16)와 하측 접촉 지지부(18)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 각 흑연판과 흑연판 사이에 접촉되고서, 상기 다수개의 전도성 고무형 전압 측정 단자(14)가 흑연판에 접촉되는 상태에서 진동으로 인해 흑연판 사이의 단락을 방지하기 위한 것으로서, 예컨대 합성수지와 같은 부도체로 이루어져 있다. The upper contact support 16 and the lower contact support 18 are contacted between each graphite plate and the graphite plate, as shown in Figs. 4 and 5, so that the plurality of conductive rubber type voltage measuring terminals 14 Is to prevent a short circuit between the graphite plates due to vibration in the state of contact with the graphite plate, and is made of, for example, an insulator such as a synthetic resin.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일예에 따른 작용을 도 6a 및 도 6b를 참조하여 상세히 설명한다.Next, the operation according to an embodiment of the present invention made as described above will be described in detail with reference to FIGS. 6A and 6B.

먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 연료전지 스택에 설치되어 있는 다수의 셀 전지에 대한 흑연판(10)에 대응하여, 각 전지 셀에 대한 셀전압을 측정하기 위한 PCB 기판(12) 상의 전도성 고무로 이루어진 전압 측정 단자(14)가 구비된다.First, as shown in FIG. 6A, the conductivity on the PCB substrate 12 for measuring the cell voltage for each battery cell corresponds to the graphite plate 10 for the plurality of cell cells installed in the fuel cell stack. A voltage measuring terminal 14 made of rubber is provided.

도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 연료전지 스택의 다수개의 흑연판(10)에 대해 상기 전압 측정 단자(14)를 접촉시키면, 상기 전도성 고무로 이루어진 전압 측정 단자(14)가 상기 각 흑연판(10)과 각각 1:1 대응적으로 접촉되는데, 상기 전압 측정 단자(14)의 상/하측에 설치된 상측/하측 접촉 지지부(16,18)에 의해 각 전압 측정 단자(14)의 전도성 고무가 각 흑연판(10)에 접촉되는 접촉성이 향상될 수 있다. As shown in FIG. 6B, when the voltage measuring terminals 14 are brought into contact with the plurality of graphite plates 10 of the fuel cell stack, the voltage measuring terminals 14 made of the conductive rubber may be used for the respective graphite plates ( 10) in a one-to-one correspondence, respectively, wherein the conductive rubber of each voltage measuring terminal 14 is formed by the upper and lower contact supporting parts 16 and 18 provided at the upper and lower sides of the voltage measuring terminal 14. Contact with the graphite plate 10 may be improved.

다음으로, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 다른예에 대해 상세히 설명한다. Next, another example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉, 도 7은 본 발명에 따른 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈의 다른예를 나타낸 도면이다. That is, FIG. 7 is a view illustrating another example of the voltage measuring module of the fuel cell having the voltage measuring terminal to which the conductive rubber is applied according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른예에 따른 전압 측정 모듈은, PCB 기판(20)의 하부에 전압 측정 회로부(22)가 설치되고, 그 PCB 기판(20)의 상부에는 상기 셀 전지의 흑연판(10)의 배열 간격과 동일한 간격으로 다수의 전도성 고무로 이루어진 전압 측정 단자(24)가 설치된다. As shown in FIG. 7, in the voltage measuring module according to another embodiment of the present invention, the voltage measuring circuit unit 22 is installed at a lower portion of the PCB substrate 20, and the cell battery is disposed above the PCB substrate 20. The voltage measuring terminals 24 made of a plurality of conductive rubbers are provided at the same intervals as the arrangement intervals of the graphite plates 10.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 전압 측정 단자(24)의 전도성 고무는, 상기 흑연판(10)의 배열 방향과 동일 방향으로 길게 장착되어 있는 직육면체 형상으로 이루어지는 바, 상기 전압 측정 단자(24)를 각 흑연판(10)과 접촉시킬 때 그 바 형상에 의해 상기 흑연판(10)과의 접촉 면적이 넓어 지게 됨에 따라, 셀 전압의 측정 을 위한 셀 전지와의 접촉성이 향상된다. As illustrated in FIG. 8, the conductive rubber of the voltage measuring terminal 24 has a rectangular parallelepiped shape which is mounted in the same direction as the arrangement direction of the graphite plate 10. When contacting each graphite plate 10, the contact area with the graphite plate 10 is widened by the bar shape, the contact with the cell battery for measuring the cell voltage is improved.

다음으로, 도 9는 본 발명에 따른 전압 측정 모듈의 내부 회로 구성에 대한 일예를 나타낸 도면이다. Next, Figure 9 is a view showing an example of the internal circuit configuration of the voltage measuring module according to the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일예에 따른 전압 측정 모듈(40)은 전도성 고무로 이루어진 전압 측정 단자를 연료전지 스택의 다수의 셀 전지(C1∼Cn)의 양단에 접촉시킴에 의해, 각 셀 전지(C1∼Cn)에 대한 셀 전압을 측정할 수 있다.As shown in FIG. 9, the voltage measuring module 40 according to an exemplary embodiment of the present invention contacts a voltage measuring terminal made of conductive rubber to both ends of the plurality of cell cells C1 to Cn of the fuel cell stack. The cell voltage for each cell battery C1 to Cn can be measured.

상기 전압 측정 모듈(40)에는 상기 각 셀 전지(C1∼Cn) 양단의 (+) 전압과 (-) 전압을 각각 인가받아 그 차전압을 출력하는 다수의 차동 증폭기(A1∼An)와, 각 차동 증폭기(A1∼An)로부터의 차전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(42)가 구성된다. The voltage measuring module 40 is provided with a plurality of differential amplifiers A1 to An respectively receiving positive voltages and negative voltages across the respective cell batteries C1 to Cn and outputting the difference voltages. An analog-digital converter 42 for converting the difference voltage signal from the differential amplifiers A1 to An into a digital signal is configured.

상기 전압 측정 모듈(40)은 상기 각 차동 증폭기(A1∼An)로부터의 차전압 출력값을 디지털 변환한 신호를 통하여 연료전지 스택의 각 셀 전지(C1∼Cn)에 대한 셀전압을 측정할 수 있게 된다. The voltage measuring module 40 can measure the cell voltage for each cell cell C1 to Cn of the fuel cell stack through a signal obtained by digitally converting the differential voltage output values from the respective differential amplifiers A1 to An. do.

그 다음에, 도 10은 본 발명에 따른 전압 측정 모듈의 내부 회로 구성에 대한 다른예를 나타낸 도면이다. 10 is a diagram showing another example of the internal circuit configuration of the voltage measuring module according to the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른예에 따른 전압 측정 모듈(44)은 전도성 고무로 이루어진 전압 측정 단자를 연료전지 스택의 다수의 셀 전지(C1∼Cn)의 양단에 접촉시킴에 의해, 각 셀 전지(C1∼Cn)에 대한 셀 전압을 측정할 수 있다.As shown in FIG. 10, the voltage measuring module 44 according to another embodiment of the present invention contacts a voltage measuring terminal made of conductive rubber to both ends of the plurality of cell cells C1 to Cn of the fuel cell stack. The cell voltage for each cell battery C1 to Cn can be measured.

상기 전압 측정 단자와 접촉되는 각 셀 전지(C1∼Cn)로부터의 셀 전압은, 각 전압 측정 단자와 연결된 저항(RA1∼RAn)(RB1∼RBn)을 통하여 아날로그-디지털 컨버터(46)에서 디지털 값으로 변환 된 다음에, 저항(R1)과 제너 다이오드(ZD1)에 의해 생성되는 기준 전압치와 비교된다. The cell voltages from the respective cell batteries C1 to Cn in contact with the voltage measuring terminal are digital values in the analog-to-digital converter 46 through the resistors RA1 to RAn RB1 to RBn connected to the voltage measuring terminals. After conversion to, it is compared with the reference voltage value generated by resistor R1 and zener diode ZD1.

상기 전압 측정 모듈(44)은 각 셀 전지(C1∼Cn)로부터의 셀전압 값을 저항(R1)과 제너 다이오드(ZD1)에 의한 기준 전압과 비교함에 의해, 각 셀전압을 정상적으로 측정할 수 있게 된다. The voltage measuring module 44 compares the cell voltage value from each cell battery C1 to Cn with a reference voltage by the resistor R1 and the zener diode ZD1, thereby enabling normal measurement of each cell voltage. do.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described typical preferred embodiments, but can be carried out in various ways without departing from the gist of the present invention, various modifications, alterations, substitutions or additions are common in the art Those who have knowledge will easily understand. If the implementation by such improvement, change, replacement or addition falls within the scope of the appended claims, the technical idea should also be regarded as belonging to the present invention.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 연료 전지 스택을 구성하는 다수의 셀 전지에 대한 셀 전압을 측정하는 전압 측정 모듈의 전압 측정 단자가 전도성 고무로 이루어짐에 따라, 내마모성이 우수하면서 각 셀 전지의 흑연판을 파손시키지 않고 셀 전압을 안정적으로 측정할 수 있고, 작은 공간을 차지하고도 다수의 셀 전지와의 접촉 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과를 갖게 된다. As described above, according to the present invention, since the voltage measuring terminal of the voltage measuring module for measuring the cell voltage for the plurality of cell batteries constituting the fuel cell stack is made of conductive rubber, the graphite plate of each cell battery has excellent wear resistance. It is possible to stably measure the cell voltage without damaging and to improve the contact reliability with a large number of cell batteries even when a small space is occupied.

Claims (7)

연료 전지 스택의 다수의 셀 전지에 대한 셀 전압을 측정하는 전압 측정 모듈에 있어서, A voltage measurement module for measuring cell voltage for a plurality of cell cells of a fuel cell stack, 상기 전압 측정 모듈의 PCB 기판에 탄력성 재질이면서 전도성 물질로 이루어진 다수의 전압 측정 단자가 다수의 셀 전지와 대응하는 간격으로 배열되어, 각 셀 전지와 대응적으로 접촉되어 셀 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈.A plurality of voltage measuring terminals made of a flexible material and a conductive material on the PCB substrate of the voltage measuring module are arranged at intervals corresponding to the plurality of cell batteries, and are in contact with each cell battery to measure the cell voltage. Voltage measurement module of a fuel cell having a voltage measurement terminal applied to the conductive rubber. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 측정 단자는 탄력성 재질이면서 전도성 물질로 이루어진 전도성 고무인 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈.The voltage measurement terminal is a voltage measurement module of a fuel cell having a voltage measurement terminal applied with a conductive rubber, characterized in that the conductive rubber made of a conductive material and a resilient material. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 전도성 고무는 상기 PCB 기판 상에 접착제를 통해 고정적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈.The conductive rubber is a voltage measurement module of a fuel cell having a voltage measuring terminal to which the conductive rubber is applied, characterized in that is fixedly mounted on the PCB substrate via an adhesive. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 전도성 고무는 상기 각 흑연판과의 접촉도를 높이기 위해 유선 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈.The conductive rubber is a voltage measurement module of a fuel cell having a voltage measuring terminal to which the conductive rubber is applied, characterized in that made of a streamlined shape in order to increase the contact with each graphite plate. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 전도성 고무는 상기 흑연판의 배열 방향과 동일 방향으로 길게 장착되어 있는 직육면체 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈.The conductive rubber is a voltage measurement module of a fuel cell having a voltage measuring terminal to which the conductive rubber is applied, characterized in that it is made of a rectangular parallelepiped that is mounted in the same direction as the arrangement direction of the graphite plate. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다수의 전압 측정 단자는 상기 각 셀 전지의 흑연판과 1:1 대응되도록 하는 배열 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈.The voltage measuring module of the fuel cell having a voltage measuring terminal to which the conductive rubber is applied, characterized in that the plurality of voltage measuring terminal has an arrangement interval so as to correspond 1: 1 with the graphite plate of each cell battery. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 측정 단자의 상/하부에는 그 전압 측정 단자가 배열된 방향을 따라 일정 간격으로 상측 접촉 지지부와 하측 접촉 지지부가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전도성 고무가 적용된 전압 측정 단자를 갖춘 연료전지의 전압 측정 모듈.The upper and lower portions of the voltage measuring terminal are provided with an upper contact support and a lower contact support at predetermined intervals along the direction in which the voltage measuring terminals are arranged, respectively. Voltage measurement module.
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