KR100985149B1 - 성능열화판정장치 및 성능열화판정방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (16)
- 연료전지의 성능 열화를 판정하는 성능열화판정장치에 있어서,상기 연료전지의 AC 임피던스를 상기 연료전지의 내부저항에 대응하는 주파수 범위 내에서의 적어도 특정 주파수에 대하여 측정하도록 구성된 AC임피던스측정부;상기 연료전지의 운전상태를 검출하도록 구성된 운전상태검출부; 및상기 연료전지의 운전상태에 관한 사전 결정된 다수의 열화기준값 가운데 상기 검출된 운전상태에 대응하는 열화기준값을 상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값과 비교하여, 상기 비교 결과를 토대로 상기 연료전지의 성능 열화를 판정하도록 구성된 판정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제1항에 있어서,상기 특정 주파수는 상기 연료전지의 옴저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 운전상태검출부는, 상기 연료전지의 운전상태로서, 적어도 상기 연료전지에 포함된 전해질막의 습윤상태를 검출하며,상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 옴저항값인 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제2항에 있어서,상기 열화기준값은 상기 전해질막의 건조상태에서 보다 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제1항에 있어서,상기 특정 주파수는 상기 연료전지의 옴저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 운전상태검출부는, 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지의 내부 온도와 상기 연료전지로 공급되는 가스의 가습량 중 하나 이상을 검출하며,상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 옴저항값인 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제1항에 있어서,상기 특정 주파수는 상기 연료전지의 반응저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 운전상태검출부는, 상기 연료전지의 운전상태로서, 적어도 상기 연료전지의 촉매활성을 검출하며,상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 반응저항값이고,상기 열화기준값은 촉매활성이 저하됨에 따라 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제1항에 있어서,상기 특정 주파수는 상기 연료전지의 반응저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 운전상태검출부는, 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지의 내부 온도, 상기 연료전지로 공급되는 가스의 압력 및 상기 연료전지의 발전전류 중 하나 이상을 검출하며,상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 반응저항값인 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제1항에 있어서,상기 특정 주파수는 상기 연료전지의 확산저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 운전상태검출부는, 상기 연료전지의 운전상태로서, 적어도 상기 연료전지의 가스확산상태를 검출하며,상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 확산저항값이고,상기 열화기준값은 가스확산상태가 저하됨에 따라 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제1항에 있어서,상기 특정 주파수는 상기 연료전지의 확산저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 운전상태검출부는, 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지로 공급되는 공기의 유량, 상기 공기의 가습량 및 상기 연료전지의 발전전류 중 하나 이상을 검출하며,상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 확산저항값인 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제1항에 있어서,상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 내부저항값인 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 제9항에 있어서,상기 특정 주파수는 상기 연료전지의 옴저항, 반응저항 및 확산저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 운전상태검출부는, 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지의 내부 온도, 상기 연료전지로 공급되는 가스의 가습량, 상기 연료전지로 공급되는 가스의 압력, 상기 연료전지의 발전전류 및 상기 연료전지로 공급되는 공기의 유량 중 하나 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 성능열화판정장치.
- 연료전지의 성능 열화를 판정하는 판정유닛에 있어서,상기 판정유닛은, 상기 연료전지의 운전상태에 관한 사전 결정된 다수의 열화기준값 가운데 상기 연료전지의 검출된 운전상태에 대응하는 열화기준값을 상기 연료전지의 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값과 비교하여, 상기 비교 결과를 토대로 상기 연료전지의 성능 열화를 판정하는 것을 특징으로 하는 판정유닛.
- 연료전지의 성능 열화를 판정하는 성능열화판정방법에 있어서,(a) 상기 연료전지의 AC 임피던스를 상기 연료전지의 내부저항에 대응하는 주파수 범위 내에서의 적어도 특정 주파수에 대하여 측정하는 공정;(b) 상기 연료전지의 운전상태를 검출하는 공정;(c) 상기 연료전지의 운전상태에 관한 사전 결정된 다수의 열화기준값 가운데 상기 검출된 운전상태에 대응하는 열화기준값을 상기 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값과 비교하는 공정; 및(d) 상기 비교 결과를 토대로, 상기 연료전지의 성능 열화를 판정하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 성능열화판정방법.
- 제12항에 있어서,상기 공정 (a)의 AC 임피던스의 측정을 위한 특정 주파수는 상기 연료전지의 옴저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 공정 (c)의 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 옴저항값이며,상기 공정 (b)는 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지의 내부 온도와 상기 연료전지로 공급되는 가스의 가습량 중 하나 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 성능열화판정방법.
- 제12항에 있어서,상기 공정 (a)의 AC 임피던스의 측정을 위한 특정 주파수는 상기 연료전지의 반응저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 공정 (c)의 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 반응저항값이며,상기 공정 (b)는 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지의 내부 온도, 상기 연료전지로 공급되는 가스의 압력 및 상기 연료전지의 발전전류 중 하나 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 성능열화판정방법.
- 제12항에 있어서,상기 공정 (a)의 AC 임피던스의 측정을 위한 특정 주파수는 상기 연료전지의 확산저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 공정 (c)의 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 확산저항값이며,상기 공정 (b)는 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지로 공급되는 공기의 유량, 상기 공기의 가습량 및 상기 연료전지의 발전전류 중 하나 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 성능열화판정방법.
- 제12항에 있어서,상기 공정 (a)의 AC 임피던스의 측정을 위한 특정 주파수는 상기 연료전지의 옴저항, 반응저항 및 확산저항의 측정에 적합한 주파수이고,상기 공정 (c)의 측정된 AC 임피던스로부터 도출된 값은 상기 연료전지의 내부저항값이며,상기 공정 (b)는 상기 연료전지의 운전상태로서, 상기 연료전지의 내부 온도, 상기 연료전지로 공급되는 가스의 가습량, 상기 연료전지로 공급되는 가스의 압력, 상기 연료전지의 발전전류 및 상기 연료전지로 공급되는 공기의 유량 중 하나 이상을 검출하는 것을 특징으로 하는 성능열화판정방법.
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