KR100818558B1 - 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 과부하방지 방법 및 연료/공기 공급량 제어 방법 - Google Patents

연료전지 시스템의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 과부하방지 방법 및 연료/공기 공급량 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 과부하 방지 방법 및 연료/공기 공급량 제어 방법은, 전해질막을 사이에 두고 연료극과 공기극을 부착하는 연료전지스택부와, 연료전지스택부의 연료극에 수소를 공급하는 연료공급부와, 연료전지스택부의 공기극에 산소를 공급하는 공기공급부와, 연료전지스택부에서 발생하는 열을 방열할 수 있도록 냉각수를 공급하는 냉각수공급부와, 소정의 내부체적을 구비하여 연료전지스택부를 감싸고 그 내부에 냉각수를 수용하여 연료전지스택부에서 발생하는 열을 회수하는 열회수부와, 열회수부의 출구측과 냉각수공급부 사이를 연결하여 상기 열회수부를 통과한 냉각수가 다시 열회수부의 내부체적으로 순환하도록 유도하는 냉각수순환부와, 냉각수순환부의 중간에 설치하여 더워진 용수를 일정온도로 식히는 열교환부와, 열회수부의 입구와 출구에 장착하여 두 곳의 온도차를 통해 적정 냉각수 공급량 및 연료와 공기의 공급량 그리고 시스템의 운전여부를 결정하도록 하는 제1,제2온도센서와, 이를 제어하는 제어부로 구성함으로써, 냉각수의 낭비를 막고 연료전지스택부의 효율적인 운전을 보장함과 아울러 안전성을 높일 수 있다.

Description

연료전지 시스템의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 과부하 방지 방법 및 연료/공기 공급량 제어 방법{STACK COOLING SYSTEM FOR FUEL CELL AND OVERLOAD PROTECTING METHODE THEREOF AND FUEL/AIR FEED RATE CONTROLLING METHODE THEREOF}
도 1은 본 발명 연료전지 시스템의 일례를 보인 계통도.
도 2 내지 도 5는 본 발명 연료전지 시스템의 운전방법을 각각 보인 순서도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 연료전지스택부 20 : 연료공급부
30 : 공기공급부 40 : 냉각수공급부
50 : 열회수부 60 : 냉각수순환부
70 : 열교환부 81,82 : 제1,제2온도센서
90 : 제어부
본 발명은 연료전지의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 운전 방법에 관한 것으로, 특히 스택을 냉각한 냉각수를 순환시켜 재활용함과 아울러 이 과정에서 스택의 운전상태를 감지하여 연료와 공기의 적정량을 공급할 수 있는 연료전지의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 운전 방법에 관한 것이다.
일반적인 연료전지 시스템은 연료가 가지고 있는 에너지를 전기적 에너지로 직접 변환시키는 장치로서 통상 연료전지스택(fuel cell stack)의 내부에 고분자 전해질막을 사이에 두고 다공질인 연료극과 공기극을 부착하여 연료극(산화전극)에는 수소 또는 수소를 함유하는 연료가스를 공급하는 반면 공기극(환원전극)에는 산소를 함유하는 산화가스를 공급한다. 이 과정에서 연료극에서는 연료인 수소의 전기화학적 산화가 일어나고 공기극에서는 산화제인 산소의 전기화학적 환원이 일어나며 이때 생성되는 전자의 이동으로 인해 전기와 열을 함께 얻을 수 있다.
이러한 연료전지 시스템은 연료전지스택을 항상 적정 온도로 관리를 하여야 전해질막의 안정성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 성능 저하를 미연에 방지할 수 있으므로 통상적으로는 공랭식 냉각 장치를 구비하여 운전 중에 연료전지스택에서 발생하는 열을 찬 공기로 식혀 주거나 또는 냉각수를 공급하여 연료전지스택에서 발생하는 열을 식혀 주는 수냉식 냉각 장치를 구비하고 있다. 하지만 두 경우 모두 연료전지스택을 과도하게 냉각하거나 또는 부족하게 냉각하여 연료전지스택의 성능 이 저하할 우려가 있는 문제점이 있었다. 특히, 수냉식 냉각 장치의 경우 연료전지스택을 냉각하는데 사용한 냉각수를 재활용 할 수 있음에도 불구하고 기존에는 사용한 냉각수를 그대로 배수하여 물 낭비를 초래하는 것은 물론 연료전지스택에서 발생하는 열까지도 그대로 버리게 되어 그만큼 에너지 손실을 유발하는 문제점도 있었다.
이를 감안하여 냉각수로 사용하여 더워진 용수를 온수용기에 저장하여 온수로 활용하는 등 에너지 손실을 줄이기 위한 구체적인 방안을 모색하였으나 이 경우에도 온수를 지속적으로 사용하는 것도 아니고 더군다나 계절적인 한계가 있어 결국 에너지 손실을 최소화하는데 최선책이라고 할 수는 없었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 연료전지 시스템이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 연료전지스택을 보다 효과적으로 냉각하여 연료전지스택의 성능을 높이고 연료전지스택을 냉각하는데 사용한 용수를 재활용함과 아울러 이 과정에서 발생하는 열을 이용하여 연료전지스택의 운전을 조절할 수 있도록 한 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 운전방법을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 전해질막을 사이에 두고 연료극과 공기극을 부착하고 그 중 연료극에는 수소를 함유한 연료가스를 공급하는 반면 공기극에는 산소를 함유한 산화가스를 공급하여 수소의 산화반응과 산소의 환원반응으로 전 기와 열을 발생하는 연료전지스택부와, 연료전지스택부의 연료극에 연결하도록 배치하여 수소 또는 수소를 함유하는 연료가스를 상기한 연료전지스택부의 연료극에 공급하는 연료공급부와, 연료전지스택부의 공기극에 연결하도록 배치하여 산소를 함유하는 산화가스를 상기한 연료전지스택부의 공기극에 공급하는 공기공급부와, 연료전지스택부에서 발생하는 열을 방열할 수 있도록 냉각수를 공급하는 냉각수공급부와, 소정의 내부체적을 구비하여 연료전지스택부를 감싸고 그 내부에 냉각수를 수용하여 연료전지스택부에서 발생하는 열을 회수하는 열회수부와, 열회수부의 출구측과 냉각수공급부 사이를 연결하여 상기 열회수부를 통과한 냉각수가 다시 열회수부의 내부체적으로 순환하도록 유도하는 냉각수순환부와, 냉각수순환부의 중간에 설치하여 더워진 용수를 일정온도로 식히는 열교환부로 구성한 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치를 제공한다.
또, 제1냉각수온도감지부와 제2냉각수온도감지부 사이의 온도차를 감지하는 단계와, 두 온도감지부 사이의 온도차를 제어부에 설정한 적정 온도차와 비교하여 현재의 냉각수 공급량이 적절한지를 판단하는 단계와, 두 온도감지부 사이의 온도차가 적정 범위를 벗어나는 경우에는 제어부가 적정한 냉각수의 공급량을 산출하여 물펌프의 회전속도를 조절하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각수 공급량 제어 방법을 제공한다.
또, 제1냉각수온도감지부와 제2냉각수온도감지부 사이의 온도차를 감지하는 단계와, 두 온도감지부 사이의 온도차를 통해 연료전지스택부에서의 현재 발열량을 제어부에서 산출하고 이 현재의 발열량이 제어부에 저장한 적정 발열량과 비교하여 그 범위에 속하는지를 판단하는 단계와, 현재의 발열량이 적정 범위를 벗어나는 경우에는 제어부가 현재 연료전지스택부에 공급하는 연료량과 공기량이 부적합하다고 판단하여 연료공급부와 공기공급부가 적정한 연료와 공기의 공급량을 연료전지스택부에 공급하도록 연료압축기와 공기압축기의 토출압력을 제어하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료/공기 공급량 제어 방법을 제공한다.
또, 제1냉각수온도감지부와 제2냉각수온도감지부 사이의 온도차를 감지하는 단계와, 두 온도감지부 사이의 온도차가 적정한지를 제어부에 설정한 값과 비교하여 판단하는 단계와, 현재의 온도차가 적정범위를 벗어나는 경우에는 연료전지스택부의 운전을 정지시키는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 과부하 방지 방법을 제공한다.
이하, 본 발명 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명 연료전지 시스템의 일례를 보인 계통도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명 연료전지 시스템의 운전방법을 각각 보인 순서도이다.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치는, 고분자 전해질막을 사이에 두고 다공질인 연료극(11)과 공기극(12)을 부착하여 전기와 열을 함께 발생하는 연료전지스택부(10)와, 연료전지스택부(10)의 전방측에 배치하여 그 연료전지스택부(10)에 가솔린이나 여타 탄화수소 계열의 연료를 상기한 연료전지스택부(10)의 연료극(11)에 공급하는 연료공급부(20)와, 연료공급부(20)와 같이 연료전지스택부(10)의 전방측에 배치하여 대기 중의 공기를 상기한 연료전지스택부(10)의 공기극(12)에 공급하는 공기공급부(30)와, 연료전지스택부(10)에서 발생하는 열을 방열할 수 있도록 냉각수를 공급하는 냉각수공급부(40)와, 소정의 내부체적을 구비하여 연료전지스택부(10)를 감싸고 그 내부에 냉각수를 수용하여 연료전지스택부(10)에서 발생하는 열을 회수하는 열회수부(50)와, 열회수부(50)의 출구측에서 냉각수공급부(40)로 폐회로 형상으로 연결하여 상기 열회수부(50)를 통과한 냉각수가 냉각수공급부(40)를 통해 다시 열회수부(50)로 재유입하도록 유도하는 냉각수순환부(60)와, 냉각수순환부(60)의 중간에 설치하여 더워진 용수를 일정온도로 식히는 열교환부(70)를 포함한다.
또, 열교환부(70)를 사이에 두고 냉각수순환부(60)의 일 측에 배치하여 열회수부(50)에서 유출하는 냉각수의 온도를 감지하는 제1냉각수온도감지부(81)와, 열교환부(70)를 사이에 두고 냉각수순환부(60)의 타 측에 배치하여 열회수부(50)로 재유입하는 냉각수의 온도를 감지하는 제2냉각수온도감지부(82)와, 제1냉각수온도감지부(81)와 제2냉각수온도감지부(82)를 연결하여 두 온도감지부(81)(82) 사이의 온도차를 측정하는 제어부(90)를 포함한다.
연료공급부(20)는 연료공급원(21)과, 이 연료공급원(21)에서 연료공급관(22)으로 연결하여 LNG 등으로부터 수소를 생성하는 개질기(23)와, 연료공급원(21)의 중간에 설치하여 연료를 펌핑하는 연료압축기(24) 등으로 이루어진다.
공기공급부(30)는 대기중의 공기를 흡입하기 위한 공기압축기(31)와, 공기압축기(31)의 출구를 연료전지스택부(10)의 공기극(12)에 연결하는 공기공급관(32)으로 이루어진다.
냉각수공급부(40)는 상수(上水)인 물공급원(41)에서 열회수부(50)를 연결하는 물공급관(42)과, 물공급관(42)의 중간에 설치하여 일정량의 물을 저장하는 물탱크(43)와, 물탱크(43)의 출구에 연결하여 그 물탱크(43)의 물을 열회수부(50)로 펌핑하는 물펌프(44)로 이루어진다. 물공급원(41)과 물탱크(43) 사이에는 물공급밸브(45)를 설치한다.
여기서, 물펌프(44)는 상기한 두 냉각수온도감지부(81)(82) 사이의 온도차에 따라 회전속도를 제어하면서 냉각수의 공급량을 가감할 수 있도록 제어부(90)에 연결하는 것이 바람직하다.
열회수부(50)는 관 형상이나 또는 자켓 형상으로 형성하여 연료전지스택부(10)를 감싸고 그 입구는 물공급관(41)에 연결하는 반면 출구는 후술할 냉각수순환관(61)에 연결하여 이루어진다.
냉각수순환부(60)는 열회수부(50)의 출구와 냉각수공급부(40)의 물탱크(43) 사이를 연결하는 냉각수순환관(61)으로 이루어진다.
열교환부(70)는 소정의 표면적을 가지도록 냉각수순환관(61)의 중간에 설치하여 그 출구는 상기한 물탱크(43)에 연결한다.
제1냉각수온도감지부(81)는 열회수부(50)의 입구측인 물공급관(42)에 설치하여 그 물공급급관(42)을 통해 열회수부(50)로 유입하는 냉각수의 온도를 감지하도록 제1온도센서로 이루어진다.
제2냉각수온도감지부(82)는 열회수부(50)의 출구측인 냉각수순환관(61)에 설치하여 그 냉각수순환관(61)으로 유출하는 냉각수의 온도를 감지하도록 제2온도센 서로 이루어진다.
제어부(90)는 전술한 바와 같이 제1냉각수온도감지부(81)와 제2냉각수온도감지부(82) 사이의 온도차를 측정하고 이를 통해 적정한 냉각수의 공급량이나 또는 연료/공기의 공급량이나 또는 연료전지스택부(10)의 운전여부 등을 제어할 수 있도록 상기한 두 온도감지부(81)(82)와 연결하고, 연료공급량과 공기공급량 그리고 물공급량을 조절할 수 있도록 연료압축기(24)와 공기압축기(31)와 물펌프(44) 그리고 물공급밸브(45)와도 연결한다.
상기와 같은 본 발명 연료전지의 스택 냉각 장치는 다음과 같이 동작한다.
즉, 제어부(90)의 지령에 따라 연료전지스택부(10)가 운전을 개시하면 연료공급부(20)에서 탄화수소 계열의 연료를 연료전지스택부(10)의 연료극으로 공급함과 아울러 공기공급부(30)에서는 대기 중의 공기를 흡입하여 연료전지스택부(10)의 공기극으로 공급함으로써 연료전지스택부(10)에서 산화반응과 환원반응이 일어나면서 전기를 발생한다.
이 과정에서 연료전지스택부(10)에서는 전기와 함께 열이 발생하고, 이 열은 냉각수공급부((40)에서 열회수부(50)로 공급하는 냉각수에 의해 냉각된다. 연료전지스택부(10)를 냉각하면서 더워진 용수는 냉각수순환부(60)로 유입하여 열교환부(70)에서 냉각된 다음에 다시 열회수부(50)로 유입하여 연료전지스택부(10)를 냉각하는 것이다.
이때, 도 2에서와 같이 열회수부(50)의 입구측과 출구측에는 각각 냉각수온도감지부인 제1,제2온도센서(81)(82)를 장착하여 열회수부(50)를 통과한 냉각수의 온 도와 냉각수순환부(60)의 중간에 구비한 열교환부(70)를 거치면서 냉각된 냉각수의 온도를 측정한다. 이 두 온도센서(81)(82)의 온도차를 이용하여 제어부(90)에서는 그 제어부(90)에 미리 저장한 적정온도차 범위와 현재의 온도차가 적당한지를 비교하여 냉각수의 공급량을 늘릴 것인지 아니면 줄일 것인지를 판단하고, 이 판단에 따라 제어부(90)가 물펌프(44)의 회전속도를 조절하여 냉각수의 공급량을 가감함으로써 연료전지스택부(10)가 항상 적정온도로 냉각되도록 한다.
또, 도 3에서와 같이 상기한 두 온도센서(81)(82)간 온도차를 이용하여 제어부(90)에서는 연료전지스택부(10)에서 발생하는 발열량을 계산하고 이 계산한 값이 제어부(90)에 미리 저장한 발열량 대비 연료/공기 공급량과 비교하여 현재의 발열량으로 볼 때 현재 연료와 공기의 공급량이 적절한지를 판단하고, 이 판단에 따라 연료전지스택부(10)가 최적의 운전상태를 유지할 수 있도록 연료와 공기의 공급량을 조절함으로써 연료전지스택부(10)의 효율을 높일 수 있다.
또, 두 온도센서(81)((82)간 온도차를 이용하여 제어부(90)에서는 연료전지스택부(10)의 냉각정도가 적절한지를 비교 판단하여 그 냉각정도가 적절하지 않은 경우에는 연료전지스택부(10)의 운전을 중지시켜 과부하로 인한 연료전지스택부(10) 또는 연료전지 시스템 전체의 파손을 미연에 방지할 수 있다. 이러한 운전정지 시스템은 제어부(90)가 두 온도센서(81)(82)간 온도차에 따라 도 4에서와 같이 앞서 언급한 물펌프(44)의 회전속도를 달리하거나 도 5에서와 같이 연료압축기(24)와 공기압축기(30)의 토출압력을 조절하여 연료와 공기의 공급량을 달리하면서 연료전지스택부(10)가 과열되지 않도록 하는 일종의 적정운전방법을 먼저 수행한 다음에 이 러한 운전방법으로도 연료전지스택부(10)의 과열이나 과부하가 해소되지 않는 경우에만 상기한 연료전지스택부(10)의 운전을 중지하도록 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여, 연료전지스택부를 냉각하고 난 냉각수를 재활용함으로써 자원의 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 이 과정에서 현재의 냉각수 공급량이 적절한지 또 연료와 공기의 공급량이 적절한지를 판단하여 항상 적정량의 냉각수가 공급되도록 함으로써 연료전지스택부가 최적의 운전상태를 유지하도록 하고, 이러한 조치들로도 연료전지스택부의 과부하를 해소하지 못할 경우 연료전지스택부의 운전을 정지시켜 연료전지 시스템의 파손을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 의한 연료전지의 스택 냉각 장치 및 이를 이용한 냉각수 공급량 제어 방법 및 연료/공기 공급량 제어 방법 및 과부하 방지 방법은, 연료전지스택부를 냉각하는데 사용하는 냉각수를 재순환하여 연료전지스택부를 냉각하도록 함으로써 냉각수의 낭비를 막고, 냉각수를 재순환하는 과정에서 냉각수의 온도변화를 감지하여 냉각수의 적정 공급량이나 연료와 공기의 적정 공급량 또 연료전지스택부의 과부하 여부를 판단한 후 냉각수의 공급량을 가감하거나 연료와 공기의 공급량을 가감하거나 또는 연료전지스택부의 운전을 정지시킴으로써 연료전지스택부의 효율적인 운전을 보장함과 아울러 안전성을 높일 수 있다.

Claims (8)

  1. 전해질막을 사이에 두고 연료극과 공기극을 부착하고 그 중 연료극에는 수소를 함유한 연료가스를 공급하는 반면 공기극에는 산소를 함유한 산화가스를 공급하여 수소의 산화반응과 산소의 환원반응으로 전기와 열을 발생하는 연료전지스택부와,
    연료전지스택부의 연료극에 연결하도록 배치하여 수소 또는 수소를 함유하는 연료가스를 상기한 연료전지스택부의 연료극에 공급하는 연료공급부와,
    연료전지스택부의 공기극에 연결하도록 배치하여 산소를 함유하는 산화가스를 상기한 연료전지스택부의 공기극에 공급하는 공기공급부와,
    연료전지스택부에서 발생하는 열을 방열할 수 있도록 냉각수를 공급하는 냉각수공급부와,
    소정의 내부체적을 구비하여 연료전지스택부를 감싸고 그 내부에 냉각수를 수용하여 연료전지스택부에서 발생하는 열을 회수하는 열회수부와,
    열회수부의 출구측과 냉각수공급부 사이를 연결하여 상기 열회수부를 통과한 냉각수가 다시 열회수부의 내부체적으로 순환하도록 유도하는 냉각수순환부와,
    냉각수순환부의 중간에 설치하여 더워진 용수를 일정온도로 식히는 열교환부로 구성한 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    열교환부를 사이에 두고 냉각수순환부의 일 측에 배치하여 열회수부에서 유출하는 냉각수의 온도를 감지하는 제1냉각수온도감지부와,
    열교환부를 사이에 두고 냉각수순환부의 타 측에 배치하여 열회수부로 재유입하는 냉각수의 온도를 감지하는 제2냉각수온도감지부와,
    제1냉각수온도감지부와 제2냉각수온도감지부를 연결하여 두 온도감지부 사이의 온도차를 측정하고 이를 통해 적정한 냉각수의 공급량이나 또는 연료/공기의 공급량이나 또는 연료전지스택부의 운전여부 등을 제어하는 제어부를 더 포함한 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    냉각수공급부에는 두 냉각수온도감지부 사이의 온도차에 따라 회전속도를 제어할 수 있도록 제어부에 연결하여 냉각수의 공급량을 가감할 수 있는 물펌프를 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 스택 냉각 장치.
  4. 제1냉각수온도감지부와 제2냉각수온도감지부 사이의 온도차를 감지하는 단계와,
    두 온도감지부 사이의 온도차를 제어부에 설정한 적정 온도차와 비교하여 현재의 냉각수 공급량이 적절한지를 판단하는 단계와,
    두 온도감지부 사이의 온도차가 적정 범위를 벗어나는 경우에는 제어부가 적정한 냉각수의 공급량을 산출하여 물펌프의 회전속도를 조절하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각수 공급량 제어 방법.
  5. 제1냉각수온도감지부와 제2냉각수온도감지부 사이의 온도차를 감지하는 단계와,
    두 온도감지부 사이의 온도차를 통해 연료전지스택부에서의 현재 발열량을 제어부에서 산출하고 이 현재의 발열량이 제어부에 저장한 적정 발열량과 비교하여 그 범위에 속하는지를 판단하는 단계와,
    현재의 발열량이 적정 범위를 벗어나는 경우에는 제어부가 현재 연료전지스택부에 공급하는 연료량과 공기량이 부적합하다고 판단하여 연료공급부와 공기공급부가 적정한 연료와 공기의 공급량을 연료전지스택부에 공급하도록 연료압축기와 공기압축기의 토출압력을 제어하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료/공기 공급량 제어 방법.
  6. 제1냉각수온도감지부와 제2냉각수온도감지부 사이의 온도차를 감지하는 단계와,
    두 온도감지부 사이의 온도차가 적정한지를 제어부에 설정한 값과 비교하여 판단하는 단계와,
    현재의 온도차가 적정범위를 벗어나는 경우에는 연료전지스택부의 운전을 정지시키는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 과부하 방지 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    두 온도감지부 사이이 온도차가 적정한지를 판단하는 단계 이후에 두 온도감지부 사이의 온도차를 제어부에 설정한 적정 온도차와 비교하여 현재의 냉각수 공급량이 적절한지를 판단하는 단계와,
    그 판단에 따라 물펌프의 회전속도를 가감하여 냉각수공급량을 조절하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 과부하 방지 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    두 온도감지부 사이이 온도차가 적정한지를 판단하는 단계 이후에 두 온도감지부 사이의 온도차를 통해 제어부에서 현재의 발열량을 산출하고 현재의 발열량이 제어부에 저장한 온도차에 따른 발열량과 비교하는 단계와,
    그 비교한 결과에 따라 연료압축기와 공기압축기의 토출압력을 가감하여 연료와 공기의 공급량을 조절하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 과부하 방지 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110060066A (ko) * 2009-11-30 2011-06-08 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 냉각시스템 제어 방법
KR101256600B1 (ko) * 2010-11-25 2013-04-19 지에스칼텍스 주식회사 연속 장기 운전이 가능한 연료전지 열병합 시스템

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761266B1 (ko) * 2005-12-06 2007-10-04 엘지전자 주식회사 연료전지 시스템
KR100828567B1 (ko) * 2006-09-11 2008-05-13 국방과학연구소 전해액 보관형 일차전지의 전해액 및 냉각수 활성화장치
KR100952838B1 (ko) 2008-04-15 2010-04-15 삼성에스디아이 주식회사 연료전지 시스템 및 그 제어 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08190925A (ja) * 1995-01-06 1996-07-23 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池発電装置の冷却システム
JP2001143736A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Toshiba Corp 電源システム
JP2002083621A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システムおよびその運転方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08190925A (ja) * 1995-01-06 1996-07-23 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池発電装置の冷却システム
JP2001143736A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Toshiba Corp 電源システム
JP2002083621A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システムおよびその運転方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110060066A (ko) * 2009-11-30 2011-06-08 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 냉각시스템 제어 방법
KR101583832B1 (ko) 2009-11-30 2016-01-21 현대자동차주식회사 연료전지 차량의 냉각시스템 제어 방법
KR101256600B1 (ko) * 2010-11-25 2013-04-19 지에스칼텍스 주식회사 연속 장기 운전이 가능한 연료전지 열병합 시스템

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