KR101013959B1 - Hydrogen gas leakage detection device of fuel cell vehicle and method thereof - Google Patents

Hydrogen gas leakage detection device of fuel cell vehicle and method thereof Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 센서의 고장, 가스의 미량 누출, 차량 정지시 수소 누출, 가스 센서 위치에 따른 수소 누출 검지불가 시에도 가스 누출을 감지할 수 있어 가스 누출에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 및 방법에 관한 것으로, 연료 전지 차량의 수소 탱크의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착되는 제1 압력 센서와; 연료 전지 차량의 수소 탱크의 온도 변화를 검출하는 제1 온도 센서와; 수소 탱크에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 하는 제1 솔레노이드 밸브와; 수소 탱크의 수소 누출을 감지할 수 있도록 하는 수소 가스 누출 검지부와; 수소 가스 누출 검지부의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착되는 제2 압력 센서와; 수소 가스 누출 검지부의 온도 변화를 측정할 수 있는 제2 온도 센서와; 수소 가스 누출부에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 하는 제2 솔레노이드 밸브와; 수소 탱크와 수소 가스 누출부의 압력 차이값과 설정된 압력 차이값을 비교하여 연료 전지 차량의 전원 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브의 개폐상태를 제어하여 차량의 구동조건을 제어할 수 있는 제어부를 포함하여 구성한다.The present invention can detect a gas leak even if a gas sensor fails, a minute amount of gas leakage, hydrogen leak when the vehicle stops, and hydrogen leak detection can not be detected according to the position of the gas sensor, thereby preventing a safety accident A first aspect of the present invention relates to an apparatus and method for detecting a hydrogen gas leak in a fuel cell vehicle, comprising: a first pressure sensor mounted to detect a change in pressure of a hydrogen tank of a fuel cell vehicle; A first temperature sensor for detecting a temperature change of the hydrogen tank of the fuel cell vehicle; A first solenoid valve mounted on the hydrogen tank and selectively opened and closed; A hydrogen gas leakage detection unit for detecting hydrogen leakage of the hydrogen tank; A second pressure sensor mounted so as to detect a change in pressure of the hydrogen gas leakage detection unit; A second temperature sensor capable of measuring a temperature change of the hydrogen gas leakage detection unit; A second solenoid valve mounted on the hydrogen gas leakage portion and selectively opened and closed; And a control unit for controlling the driving condition of the vehicle by controlling the power source of the fuel cell vehicle and the opening and closing states of the first and second solenoid valves by comparing the pressure difference value between the hydrogen tank and the hydrogen gas leakage unit with the set pressure difference value .

연료 전지, 차량, 수소, 가스, 누출Fuel cell, vehicle, hydrogen, gas, leakage

Description

연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 및 방법{HYDROGEN GAS LEAKAGE DETECTION DEVICE OF FUEL CELL VEHICLE AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a hydrogen gas leakage detection apparatus and method for a fuel cell vehicle,

도 1은 종래 기술에 따른 연료 전지 차량의 수소 탱크에서 수소 누출을 감지하는 상태를 개략적으로 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view schematically showing a state in which a hydrogen leak is detected in a hydrogen tank of a fuel cell vehicle according to a prior art; FIG.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 구성을 도시한 도면.2 is a view showing a configuration of a hydrogen gas leakage detection apparatus for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법을 도시한 흐름도.3 is a flowchart showing a hydrogen gas leakage detection method of a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명[Description of Drawings]

220 ; 제1 솔레노이드 밸브 222 ; 제2 솔레노이드 밸브220; A first solenoid valve 222; The second solenoid valve

240 ; 제1 압력 센서 242 ; 제2 압력 센서240; A first pressure sensor 242; The second pressure sensor

250 ; 수소 가스 누출 검지부 260 ; 제어부250; A hydrogen gas leakage detection unit 260; The control unit

270 ; 제1 온도 센서 272 ; 제2 온도 센서270; A first temperature sensor 272; The second temperature sensor

본 발명은 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 및 방법에 관한 것이 다.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a hydrogen gas leak in a fuel cell vehicle.

통상적으로, 연료 전지 차량 내 수소 탱크는 연료 전지에 수소를 공급해 주기 위한 저장 장치이다.Typically, the hydrogen tank in the fuel cell vehicle is a storage device for supplying hydrogen to the fuel cell.

도 1은 종래 기술에 따른 연료 전지 차량의 수소 탱크(1)에서 수소 누출을 감지하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a state in which a hydrogen leak is detected in a hydrogen tank 1 of a fuel cell vehicle according to the prior art.

도 1을 참조하면, 충전소(5)를 거쳐 고압용기인 수소 탱크(1)에 저장된 연료는 솔레노이드 밸브(2)와 감압장치(8)를 거쳐 배관(3)을 통해 내연 기관 또는 연료 전지(4)로 공급된다.1, the fuel stored in the hydrogen tank 1 as a high-pressure vessel via the charging station 5 is supplied to the internal combustion engine or the fuel cell 4 via the solenoid valve 2 and the pressure reducing device 8, ).

이때 수소 누출을 감지하기 위해 구비되는 제어기(7)는 가스 센서(6)로부터 입력되는 신호를 분석하여 수소 누출을 감지한다.At this time, the controller 7, which is provided for detecting a hydrogen leak, analyzes the signal input from the gas sensor 6 to detect a hydrogen leak.

이러한 연료 공급 장치 및 솔레노이드 밸브(2)/감압장치(8)는 고압의 가스를 직접 공급하였을 경우 안전상의 문제 및 일정한 압력으로 연료를 공급해 줌으로써 에너지 변환장치인 연료 전지(4)에 안정적인 연료공급을 가능하게 해준다.The fuel supply device and the solenoid valve 2 / the pressure reducing device 8 supply the fuel at a constant pressure when the high-pressure gas is directly supplied to the fuel cell 4 as the energy conversion device, .

만약, 수소 탱크(1)에서 수소 가스가 누출 시 수소 가스 센서(6)에서 누출된 수소 가스를 검출하여 제어기(7)로 신호를 보내 안전조치를 취하게 된다.If hydrogen gas leaks from the hydrogen tank 1, the hydrogen gas leaked from the hydrogen gas sensor 6 is detected and a signal is sent to the controller 7 to take safety measures.

종래의 기술은 수소 탱크(1) 내에 수소 가스가 누출 시 제어기(7)는 가스 센서(6)로 누출여부를 판단하여 안전제어를 한다.In the conventional technology, when the hydrogen gas leaks into the hydrogen tank 1, the controller 7 judges whether or not the hydrogen gas leaks to the gas sensor 6 and performs safety control.

그러나, 가스 센서(6) 고장 또는 오작동에 의한 수소 가스 누출을 검지하지 못하거나 미량의 가스가 지속적으로 나올 경우 가스 센서(6)가 검지를 못할 수 있는 문제점이 있다. However, there is a problem that the gas sensor 6 may not be able to detect the hydrogen gas leakage due to the failure or malfunction of the gas sensor 6 or when a small amount of gas continuously flows out.                         

수소 가스센서는 일반적으로 차량이 운행이 될 때 차량으로부터 전원을 공급받아 작동하게 된다. The hydrogen gas sensor is generally operated by receiving power from the vehicle when the vehicle is in operation.

그러므로, 차량이 정지된 상태에서는 고압가스의 누출을 검지할 수 없는 문제점이 있다.Therefore, there is a problem that the leak of the high-pressure gas can not be detected in the state where the vehicle is stopped.

또한, 가스 센서(6)가 누출된 가스와 멀리 떨어져 있을 경우에는 누출된 가스를 검지를 할 수 없는 문제점이 있다. Further, when the gas sensor 6 is distant from the leaked gas, there is a problem that the leaked gas can not be detected.

따라서, 이와 같은 누출 수소 가스에 의한 화재 등의 사고가 발생 할 수 있다. Therefore, an accident such as a fire due to the leaked hydrogen gas may occur.

상기한 바와 같이 종래 기술에 따른 시스템은 수소 탱크 파손에 의한 수소 가스 누출 시 센서 고장, 미량 가스 누출 시 검지 불가, 차량 정지 시 수소 누출 검지 불가 및 가스 센서 위치에 따른 가스 검지 불가 등의 문제가 있기 때문에 고압 용기내의 수소 누출을 정확히 판단할 수 없는 문제점이 있다.As described above, in the system according to the related art, there is a problem such as a sensor failure upon leakage of hydrogen gas due to breakage of a hydrogen tank, inability to detect a minute amount of gas leakage, inability to detect hydrogen leakage at the time of stopping the vehicle, There is a problem that hydrogen leakage in the high-pressure vessel can not be accurately determined.

본 발명의 목적은 가스 센서의 고장, 가스의 미량 누출, 차량 정지시 수소 누출, 가스 센서 위치에 따른 수소 누출 검지불가 시에도 가스 누출을 감지할 수 있어 가스 누출에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 및 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of detecting a gas leak even when a gas sensor fails, a minute amount of gas leaks, hydrogen leak when the vehicle stops, The present invention provides a hydrogen gas leakage detecting apparatus and method for a fuel cell vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치에 있어서, 상기 연료 전지 차량의 수소 탱크의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착되는 제1 압력 센서와; 상기 연료 전지 차량의 수소 탱크의 온도 변화를 검출하는 제1 온도 센서와; 상기 수소 탱크에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 하는 제1 솔레노이드 밸브와; 상기 수소 탱크의 수소 누출을 감지할 수 있도록 하는 수소 가스 누출 검지부와; 상기 수소 가스 누출 검지부의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착되는 제2 압력 센서와; 상기 수소 가스 누출 검지부의 온도 변화를 측정할 수 있는 제2 온도 센서와; 상기 수소 가스 누출부에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 하는 제2 솔레노이드 밸브와; 상기 수소 탱크와 수소 가스 누출부의 압력 차이값과 설정된 압력 차이값을 비교하여 상기 연료 전지 차량의 전원 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브의 개폐상태를 제어하여 차량의 구동조건을 제어할 수 있는 제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hydrogen gas leakage detection device for a fuel cell vehicle, comprising: a first pressure sensor mounted to detect a change in pressure of a hydrogen tank of the fuel cell vehicle; A first temperature sensor for detecting a temperature change of the hydrogen tank of the fuel cell vehicle; A first solenoid valve mounted on the hydrogen tank and selectively opened and closed; A hydrogen gas leakage detection unit for detecting hydrogen leakage of the hydrogen tank; A second pressure sensor mounted to detect a change in pressure of the hydrogen gas leakage detection unit; A second temperature sensor capable of measuring a temperature change of the hydrogen gas leakage detection unit; A second solenoid valve mounted on the hydrogen gas leakage portion and selectively opened and closed; A control unit for controlling a driving condition of the vehicle by controlling the power source of the fuel cell vehicle and the opening and closing states of the first and second solenoid valves by comparing a pressure difference value between the hydrogen tank and the hydrogen gas leakage unit with a set pressure difference value And the like.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법에 있어서, 수소 탱크 내 제1 압력 센서와 제1 온도 센서를 통해 입력되는 신호를 분석하여 수소 탱크 내 압력, 온도를 측정하는 단계와; 수소 누출 검지부 내의 제2 압력 센서와 제2 온도 센서를 통해 입력되는 신호를 분석하여 수소 누출 검지부 내의 압력, 온도를 측정하는 단계와; 수소 탱크 압력과 수소 누출 검지부 압력의 차이값을 계산하는 단계와; 상기 계산된 수소 탱크와 수소 가스 누출부의 압력 차이값과 설정된 압력 차이값을 비교하여 상기 연료 전지 차량의 전원 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브의 개폐상태를 제어하여 차량의 구동조건을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a hydrogen gas leak in a fuel cell vehicle, the method comprising: analyzing a signal input through a first pressure sensor and a first temperature sensor in a hydrogen tank, Measuring a temperature; Analyzing a signal input through the second pressure sensor and the second temperature sensor in the hydrogen leak detection unit to measure the pressure and temperature in the hydrogen leak detection unit; Calculating a difference value between the hydrogen tank pressure and the hydrogen leak detecting portion pressure; Controlling the power supply of the fuel cell vehicle and the opening and closing states of the first and second solenoid valves to control the driving conditions of the vehicle by comparing the pressure difference value between the calculated hydrogen tank and the hydrogen gas leakage portion with the set pressure difference value And the like.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한 다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Many specific details, such as the following description and accompanying drawings, are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention, but these specific details are provided by way of illustration of the invention and are not intended to be limiting. Further, the detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a configuration of a hydrogen gas leakage detection apparatus for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 구성을 설명한다.2, a configuration of a hydrogen gas leakage detection apparatus for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시예는 제1 압력 센서(240), 제1 온도 센서(270), 제1 솔레노이드 밸브(220), 수소 가스 누출 검지부(250), 제2 압력 센서(242), 제2 온도 센서(272), 제2 솔레노이드 밸브(222), 제어부(260)를 포함하여 구성하며, 연료 전지 차량에 장착되는 수소 고압 용기 파손에 의한 수소 가스 누출 시 수소 가스 검지 센서 고장, 미량 수소 가스 누출 시 검지 불가, 차량 정지 시 수소 누출 검지 불가 및 가스 센서 위치에 따른 수소 가스 검지 불가 등의 문제를 해결할 수 있다.The embodiment of the present invention is characterized in that the first pressure sensor 240, the first temperature sensor 270, the first solenoid valve 220, the hydrogen gas leakage detection unit 250, the second pressure sensor 242, A second solenoid valve 222, and a control unit 260. The hydrogen gas detection sensor fails when the hydrogen gas leaked due to breakage of the hydrogen high-pressure vessel mounted on the fuel cell vehicle, It is impossible to detect the hydrogen leak when the vehicle is stopped and the hydrogen gas detection can not be detected according to the position of the gas sensor.

참고적으로, 참조 번호 (230)는 배관(고압 배관)을 나타낸 것이다.For reference, reference numeral 230 denotes a pipe (high-pressure pipe).

제1 압력 센서(240)는 연료 전지 차량의 수소 탱크(210)의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착된다.The first pressure sensor 240 is mounted to detect a change in pressure of the hydrogen tank 210 of the fuel cell vehicle.

제1 온도 센서(270)는 연료 전지 차량의 수소 탱크(210)의 온도 변화를 검출한다. The first temperature sensor 270 detects a temperature change of the hydrogen tank 210 of the fuel cell vehicle.                     

제1 솔레노이드 밸브(220)는 수소 탱크(210)에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 한다.The first solenoid valve 220 is mounted on the hydrogen tank 210 and selectively opened and closed.

수소 가스 누출 검지부(250)는 수소 탱크(210)의 수소 누출을 감지할 수 있도록 한다.The hydrogen gas leakage detection unit 250 detects the hydrogen leakage of the hydrogen tank 210.

제2 압력 센서(242)는 수소 가스 누출 검지부(250)의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착된다.The second pressure sensor 242 is mounted so as to detect a change in pressure of the hydrogen gas leak detector 250.

제2 온도 센서(272)는 수소 가스 누출 검지부(250)의 온도 변화를 측정할 수 있다.The second temperature sensor 272 can measure the temperature change of the hydrogen gas leakage detection unit 250.

제2 솔레노이드 밸브(222)는 수소 가스 누출부에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 한다.The second solenoid valve 222 is mounted on the hydrogen gas leakage portion and selectively opened and closed.

제어부(260)는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지에 관련된 전반적인 제어동작을 수행하는 일종의 마이크로 프로세서로 구성하며, 본 발명의 실시예에서는 수소 탱크(210)와 수소 가스 누출부의 압력이 정해진 압력이하로 하강했을 경우 연료 전지 차량의 전원 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브(220, 222)를 제어하여 차량의 구동조건을 제어한다.In the embodiment of the present invention, the control unit 260 controls the hydrogen tank 210 and the hydrogen gas leakage portion to be at a predetermined pressure or lower And controls the power source of the fuel cell vehicle and the first and second solenoid valves 220 and 222 to control the driving conditions of the vehicle.

상기한 구성을 이용한 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치의 작동 및 검지방법은 다음과 같다.The operation and detection method of the hydrogen gas leakage detection device of the fuel cell vehicle using the above configuration are as follows.

차량 운행 시 연료인 가스를 공급해 주기 위해 제1, 제2 솔레노이드 밸브(220, 222)를 동시에 열어 준다.The first and second solenoid valves 220 and 222 are simultaneously opened to supply gas, which is a fuel when the vehicle is running.

차량 운행 시에는 제1, 제2 솔레노이드 밸브(220, 222)가 동시에 열려있도록 하여 수소 탱크(210)와 수소 누출 검지부(250) 내의 압력이 동일하게 한다.The first and second solenoid valves 220 and 222 are opened at the same time so that the pressure in the hydrogen tank 210 and the hydrogen leak detector 250 are made equal to each other.

이와는 달리, 차량 운행 정지 시 제1, 제2 솔레노이드 밸브(220, 222)를 동시에 닫아준다.On the contrary, when the vehicle is stopped, the first and second solenoid valves 220 and 222 are simultaneously closed.

따라서, 수소 탱크(210)와 수소 누출 검지부(250)의 압력이 동일한 상태에서 가스의 공급은 중단된다.Therefore, the supply of the gas is stopped in a state where the pressure of the hydrogen tank 210 and the hydrogen leak detecting portion 250 are the same.

차량 운행을 위해 연료 전지에 수소 공급시 수소 탱크(210) 내에 제1 솔레노이드 밸브(220)를 먼저 열고 수소 탱크(210) 내의 압력과 수소 누출 검지부(250)의 압력을 제1, 제2 압력 센서(240, 242)를 통해 읽어 제어부(260)로 보내준다.The first solenoid valve 220 is first opened in the hydrogen tank 210 when the hydrogen is supplied to the fuel cell for driving the vehicle and the pressure in the hydrogen tank 210 and the pressure of the hydrogen leak detector 250 are set to the first and second pressure sensors (240, 242) and sends it to the controller (260).

이때, 제어부(260)는 수소 탱크(210)와 수소 누출 검지부(250) 내 장착되는 제1, 제2 온도 센서(270, 272)에서 온도 값을 읽어 온도 차이에 의한 압력차이를 보상해 준다.At this time, the control unit 260 reads the temperature values in the hydrogen tank 210 and the first and second temperature sensors 270 and 272 installed in the hydrogen leakage detection unit 250 to compensate the pressure difference due to the temperature difference.

제어부(260)는 수소 탱크(210) 내의 압력과 수소 누출 검지부(250)의 압력의 차가 없을 경우 수소 가스의 누출이 없는 것으로 판단하여 수소 누출 검지부(250)의 제2 솔레노이드 밸브(272)를 열어준다.The controller 260 determines that there is no leakage of the hydrogen gas when there is no difference between the pressure in the hydrogen tank 210 and the pressure in the hydrogen leak detector 250 and opens the second solenoid valve 272 of the hydrogen leak detector 250 give.

만약, 제어부(260)는 수소 탱크(210) 내의 압력과 수소 누출 검지부(250)의 압력의 차가 미리 설정된 수치 이상으로 차이가 날 경우 수소 탱크(210) 내에 고압 가스가 누출이 되는 것으로 판단하여 안전을 위한 제어동작을 수행한다.(솔레노이드 밸브 차단 외)If the difference between the pressure in the hydrogen tank 210 and the pressure in the hydrogen leak detector 250 is greater than a predetermined value, the control unit 260 determines that the high-pressure gas leaks into the hydrogen tank 210, (Except for solenoid valve cutoff).

연료 전지 차량의 수소 가스 누출부의 수소 누출 검지방법은 도 3에 도시된 바와 같다. The hydrogen leakage detection method of the hydrogen gas leakage portion of the fuel cell vehicle is as shown in Fig.                     

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart showing a hydrogen gas leakage detection method of a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제어부(260)는 수소 탱크(210) 내 제1 압력 센서(240)와 제1 온도 센서(270)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 수소 탱크(210) 내 압력, 온도를 측정한다(S310).3, the controller 260 analyzes a signal input through the first pressure sensor 240 and the first temperature sensor 270 in the hydrogen tank 210 to calculate the pressure and temperature in the hydrogen tank 210 (S310).

이어서, 수소 누출 검지부(250) 내의 제2 압력 센서(240)와 제2 온도 센서(272)를 통해 입력되는 신호를 분석하여 수소 누출 검지부(250) 내의 압력, 온도를 측정한다(S312).Subsequently, a signal input through the second pressure sensor 240 and the second temperature sensor 272 in the hydrogen leak detector 250 is analyzed to measure the pressure and temperature in the hydrogen leak detector 250 (S312).

그리고, 수소 탱크(210) 압력과 수소 누출 검지부(250) 압력의 차이값을 계산한다(S314).Then, a difference value between the pressure of the hydrogen tank 210 and the pressure of the hydrogen leak detector 250 is calculated (S314).

만약, 수소 탱크(210) 압력과 수소 누출 검지부(250) 압력의 차이값이 0~5 bar이면, 제어부(260)는 연료 전지 차량의 운행상태가 정상 운행시, 수소 누출 검지부(250) 내 제2 솔레노이드 밸브(222)를 오픈(Open)하는 제어동작을 수행한다(S316, S318).If the difference between the pressure of the hydrogen tank 210 and the pressure of the hydrogen leak detector 250 is 0 to 5 bar, the controller 260 controls the hydrogen leak detector 250 2 solenoid valve 222 is opened (S316, S318).

그리고, 연료 전지 차량의 정지 시에는 수소 누출 검지부(250) 내 제2 솔레노이드 밸브(222)를 클로즈(Close)하는 제어동작을 수행한다(S320).When the fuel cell vehicle is stopped, a control operation of closing the second solenoid valve 222 in the hydrogen leak detection unit 250 is performed (S320).

이와는 달리, 수소 탱크(210) 압력과 수소 누출 검지부(250) 압력의 차이값이 5~10bar이면, 제어부(260)는 연료 전지 차량의 운행상태가 정상 운행시, 경고 신호를 송출한다(S322, S324).Alternatively, when the difference between the pressure of the hydrogen tank 210 and the pressure of the hydrogen leak detector 250 is 5 to 10 bar, the control unit 260 transmits a warning signal when the fuel cell vehicle is operating normally (S322, S324).

한편, 수소 탱크(210) 압력과 수소 누출 검지부(250) 압력의 차이값이 10bar 이상이면, 제어부(260)는 차량 운행 불가상태로 판단하고, 차량 긴급 정지에 관련된 제어동작을 수행한다(S326, S328).On the other hand, if the difference between the pressure of the hydrogen tank 210 and the pressure of the hydrogen leak detector 250 is 10 bar or more, the controller 260 determines that the vehicle is in an inoperable state and performs a control operation related to the emergency stop of the vehicle (S326, S328).

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 수소 탱크(210) 내에 수소 가스의 누출을 가스 센서의 고장, 가스의 미량 누출, 차량 정지 시 수소 누출, 가스 센서 위치에 따른 수소 누출 검지불가 시에도 수소 가스 누출을 감지할 수 있어 수소 가스 누출에 의한 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, even when leakage of hydrogen gas into the hydrogen tank 210 is detected due to a failure of the gas sensor, a minute amount of gas leakage, hydrogen leakage when the vehicle is stopped, Leakage can be detected, and a safety accident caused by hydrogen gas leakage can be prevented in advance.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치 및 방법은 수소 탱크 파손시 고압 가스 누출을 가스 센서 고장시에도 검출할 수 있어 가스 누출에 의한 화재나 폭발의 위험으로부터 차량 및 운전자의 안전성을 확보할 수 있다.As described above, the hydrogen gas leakage detection apparatus and method of the fuel cell vehicle according to the present invention can detect high-pressure gas leaks even when the gas sensor fails in the hydrogen tank failure, It is possible to secure safety.

또한, 수소 탱크에서 미량 가스의 누출 시에도 고압 가스 누출에 의한 압력차를 측정하여 가스 누출을 검지할 수 있어 가스 누출에 의한 화재나 폭발의 위험으로부터 차량 및 운전자의 안전성을 확보할 수 있다.In addition, even when a trace gas leaks from the hydrogen tank, it is possible to detect the gas leakage by measuring the pressure difference caused by the leakage of the high-pressure gas, thereby securing the safety of the vehicle and the driver from the risk of fire or explosion due to gas leakage.

또한, 차량 정지시에도 수소 가스의 누출을 검지할 수 있어 가스 누출에 의한 화재나 폭발의 위험으로부터 차량 및 운전자의 안전성을 확보할 수 있다.Further, even when the vehicle is stopped, the leakage of the hydrogen gas can be detected, so that the safety of the vehicle and the driver can be secured from the risk of fire or explosion due to gas leakage.

또한, 가스 센서의 위치에 따른 누출 수소 검지 불가시에도 수소 가스의 누출을 검지할 수 있어 가스 누출에 의한 화재나 폭발의 위험으로부터 차량 및 운전자의 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, even if leaked hydrogen detection is not possible depending on the position of the gas sensor, leakage of the hydrogen gas can be detected, and safety of the vehicle and the driver can be secured due to risk of fire or explosion due to gas leakage.

Claims (6)

연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치에 있어서,A hydrogen gas leakage detecting device for a fuel cell vehicle, 상기 연료 전지 차량의 수소 탱크의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착되는 제1 압력 센서와;A first pressure sensor mounted to detect a change in pressure of the hydrogen tank of the fuel cell vehicle; 상기 연료 전지 차량의 수소 탱크의 온도 변화를 검출하는 제1 온도 센서와;A first temperature sensor for detecting a temperature change of the hydrogen tank of the fuel cell vehicle; 상기 수소 탱크에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 하는 제1 솔레노이드 밸브와;A first solenoid valve mounted on the hydrogen tank and selectively opened and closed; 상기 수소 탱크의 수소 누출을 감지할 수 있도록 하는 수소 가스 누출 검지부와;A hydrogen gas leakage detection unit for detecting hydrogen leakage of the hydrogen tank; 상기 수소 가스 누출 검지부의 압력 변화를 검출할 수 있도록 장착되는 제2 압력 센서와;A second pressure sensor mounted to detect a change in pressure of the hydrogen gas leakage detection unit; 상기 수소 가스 누출 검지부의 온도 변화를 측정할 수 있는 제2 온도 센서와;A second temperature sensor capable of measuring a temperature change of the hydrogen gas leakage detection unit; 상기 수소 가스 누출부에 장착되어 선택적으로 개폐되도록 하는 제2 솔레노이드 밸브와;A second solenoid valve mounted on the hydrogen gas leakage portion and selectively opened and closed; 상기 수소 탱크와 수소 가스 누출부의 압력 차이값과 설정된 압력 차이값을 비교하여 상기 연료 전지 차량의 전원 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브의 개폐상태를 제어하여 차량의 구동조건을 제어할 수 있는 제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 장치.A control unit for controlling a driving condition of the vehicle by controlling the power source of the fuel cell vehicle and the opening and closing states of the first and second solenoid valves by comparing a pressure difference value between the hydrogen tank and the hydrogen gas leakage unit with a set pressure difference value Wherein the hydrogen gas leakage detector detects the hydrogen gas leakage in the fuel cell vehicle. 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법에 있어서,A method for detecting a hydrogen gas leak in a fuel cell vehicle, 수소 탱크 내 제1 압력 센서와 제1 온도 센서를 통해 입력되는 신호를 분석하여 수소 탱크 내 압력, 온도를 측정하는 단계와;Analyzing a signal input through the first pressure sensor and the first temperature sensor in the hydrogen tank to measure the pressure and temperature in the hydrogen tank; 수소 누출 검지부 내의 제2 압력 센서와 제2 온도 센서를 통해 입력되는 신호를 분석하여 수소 누출 검지부 내의 압력, 온도를 측정하는 단계와;Analyzing a signal input through the second pressure sensor and the second temperature sensor in the hydrogen leak detection unit to measure the pressure and temperature in the hydrogen leak detection unit; 수소 탱크 압력과 수소 누출 검지부 압력의 차이값을 계산하는 단계와;Calculating a difference value between the hydrogen tank pressure and the hydrogen leak detecting portion pressure; 상기 계산된 수소 탱크와 수소 가스 누출부의 압력 차이값과 설정된 압력 차이값을 비교하여 상기 연료 전지 차량의 전원 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브의 개폐상태를 제어하여 차량의 구동조건을 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법.Controlling the power supply of the fuel cell vehicle and the opening and closing states of the first and second solenoid valves to control the driving conditions of the vehicle by comparing the pressure difference value between the calculated hydrogen tank and the hydrogen gas leakage portion with the set pressure difference value Wherein the hydrogen gas leakage detecting means detects the hydrogen gas leakage in the fuel cell vehicle. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 수소 탱크 압력과 수소 누출 검지부 압력의 차이값이 0~5 bar이면, 연료 전지 차량의 운행상태가 정상 운행시, 수소 누출 검지부 내 제2 솔레노이드 밸브를 오픈(Open)하는 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법.When the difference value between the hydrogen tank pressure and the hydrogen leak detecting portion pressure is 0 to 5 bar, the second solenoid valve in the hydrogen leak detecting portion is opened when the running state of the fuel cell vehicle is normal Of the fuel cell vehicle. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 연료 전지 차량의 정지 시에는 수소 누출 검지부 내 제2 솔레노이드 밸브를 클로즈(Close)하는 제어동작을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법.And performing a control operation of closing the second solenoid valve in the hydrogen leak detecting portion when the fuel cell vehicle is stopped. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 수소 탱크 압력과 수소 누출 검지부 압력의 차이값이 5~10bar이면, 연료 전지 차량의 운행상태가 정상 운행시, 경고 신호를 송출하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법.Further comprising the step of sending a warning signal when the operation state of the fuel cell vehicle is normal when the difference between the hydrogen tank pressure and the hydrogen leakage detection pressure is 5 to 10 bar. Detection method. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 수소 탱크 압력과 수소 누출 검지부 압력의 차이값이 10bar 이상이면, 차량 운행 불가상태로 판단하고, 차량 긴급 정지에 관련된 제어동작을 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 수소 가스 누출 검지 방법.Further comprising the step of determining that the vehicle is in a non-operation state and performing a control operation related to an emergency stop of the vehicle when the difference between the hydrogen tank pressure and the hydrogen leakage detection pressure is 10 bar or more Leak detection method.
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