KR101338456B1 - 연료 전지 차량의 수소 공급 장치 - Google Patents
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Abstract
연료 전지 차량의 수소 공급 장치가 개시된다. 개시된 연료 전지 차량의 수소 공급 장치는 ⅰ)수소를 고압으로 압축 저장하는 수소 탱크와, ⅱ)연료 전지 스택에서 반응하고 남은 수소를 수소 탱크로부터 공급되는 공급 수소와 혼합하여 연료 전지 스택으로 재순환시키는 수소 재순환유닛과, ⅲ)수소 탱크와 수소 재순환유닛을 연결하는 메인 공급 라인과, ⅳ)메인 공급 라인에서 우회하며 수소 재순환유닛으로 연결되는 서브 공급 라인과, ⅴ)메인 공급 라인 및 서브 공급 라인에 각각 설치되는 개폐 밸브와, ⅵ)서브 공급 라인에 연결되며, 공급 수소를 가열 수소와 냉각 수소로 분리하는 레귤레이팅 유닛을 포함할 수 있다.
Description
본 발명의 실시예는 연료 전지 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소 탱크에 저장된 수소를 연료 전지 스택으로 공급하기 위한 연료 전지 차량용 수소 공급 장치에 관한 것이다.
연료 전지 차량에서는 연료로 사용되는 수소와 공기를 연료전지 스택에 공급하여 전기를 생산하며, 이 전기를 이용해 전기모터를 작동시켜 차량을 구동시킨다.
연료 전지 시스템은 연료가 가지고 있는 화학 에너지를 전기화학 반응을 통해 직접 전기 에너지로 변환시키는 일종의 발전 시스템이다.
한편, 연료 전지 차량에서는 수소를 저장 탱크에 미리 충전시킨 뒤, 저장 탱크의 수소를 관련 배관을 통해 연료 전지 스택으로 공급하여 전기를 생산하고 있다.
이와 같이 저장 탱크에 저장된 수소를 연료 전지 스택으로 공급하는 수소 공급 장치에서는 저장 탱크에 고압으로 압축되어 있는 수소(가스)를 일정 압력으로 감압 조정하는 레귤레이터를 채용하고 있다.
상기한 수소 공급 장치는 연료 전지 스택으로부터 배출되는 미반응 수소와 저장 탱크로부터 공급되는 수소를 혼합하여 연료 전지 스택의 연료극으로 재순환시키는 수소 재순환유닛을 구비하고 있다.
따라서, 종래 기술에서는 저장 탱크로부터 공급되는 고압의 수소를 레귤레이터를 통해 일정한 압력으로 조정하고, 이렇게 압력이 감압된 수소와, 연료 전지 스택으로부터 배출되는 비교적 고온의 미반응 수소를 혼합하여 연료 전지 스택의 연료극으로 공급한다.
그런데, 종래 기술에서는 연료 전지 스택의 고출력 운전 시, 수소의 공급 유량이 높아짐에 따라 고압으로 저장된 저장 탱크로부터 방출되는 수소의 온도가 단열 팽창 효과에 의해 하강하게 된다.
이에, 상기와 같이 온도가 하강된 공급 수소와, 연료 전지 스택에서 배출되는 미반응 수소를 혼합하여 연료 전지 스택으로 공급하는 과정에, 수소 내의 수분이 응축되면서 연료극의 플루딩(flooding) 현상을 유발할 가능성이 커진다.
연료극에 플루딩이 발생하게 되면, 수소 공급이 제한되어 연료극의 전위가 비정상적으로 상승하게 되고, 전극에 사용되는 탄소 재료의 산화를 진행시킨다. 이 때 발생되는 비정상적인 발열로 인해 연료 전지가 급격한 손상을 받을 수 있다. 이러한 플루딩에 의해 유발된 탄소 부식 현상은 연료 전지의 내구성을 감소시키는 주요한 원인이 된다.
한편, 종래 기술에서는 겨울철이나 혹한지 등의 저온 시동 시에도 수소 탱크로부터 공급되는 수소의 냉각으로 인해 상기 문제점과 같은 연료극의 플루딩 현상이 유발될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 연료 전지 스택의 저온 시동 및 고출력 운전 시, 수소 탱크로부터 공급되는 고압의 수소를 일정 압력으로 조정하며, 간단한 구조로서 공급 수소의 온도 하강을 방지할 수 있도록 한 연료 전지 차량의 수소 공급 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치는, ⅰ)수소를 고압으로 압축 저장하는 수소 탱크와, ⅱ)연료 전지 스택에서 반응하고 남은 수소를 상기 수소 탱크로부터 공급되는 공급 수소와 혼합하여 상기 연료 전지 스택으로 재순환시키는 수소 재순환유닛과, ⅲ)상기 수소 탱크와 수소 재순환유닛을 연결하는 메인 공급 라인과, ⅳ)상기 메인 공급 라인에서 우회하며 상기 수소 재순환유닛으로 연결되는 서브 공급 라인과, ⅴ)상기 메인 공급 라인 및 서브 공급 라인에 각각 설치되는 개폐 밸브와, ⅵ)상기 서브 공급 라인에 연결되며, 상기 공급 수소를 가열 수소와 냉각 수소로 분리하는 레귤레이팅 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 있어서, 상기 레귤레이팅 유닛은 상기 공급 수소의 압력을 일정 압력으로 조정하며, 상기 가열 수소를 수소 재순환유닛으로 공급하고, 상기 냉각 수소를 메인 공급 라인으로 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 있어서, 상기 레귤레이팅 유닛은 볼텍스 튜브를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 있어서, 상기 볼텍스 튜브는 상기 서브 공급 라인과 연결되며 고압의 수소를 도입하는 도입구와, 상기 가열 수소를 배출하는 제1 배출구와, 상기 냉각 수소를 배출하는 제2 배출구를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 있어서, 상기 제1 배출구는 제1 연결라인을 통해 상기 수소 재순환유닛 측의 메인 공급 라인에 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 있어서, 상기 제2 배출구는 제2 연결라인을 통해 상기 수소 탱크 측의 메인 공급 라인에 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 있어서, 상기 제2 연결라인에는 체크 밸브가 설치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 있어서, 상기 개폐 밸브에 전기적인 신호를 인하여 상기 메인 공급 라인 및 서브 공급 라인을 선택적으로 개폐하는 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 연료 전지 스택의 저온 시동 및 고출력 운전 시, 수소 탱크로부터 고압으로 배출되는 공급 수소를 볼텍스 튜브를 통해 가열 수소와 냉각 수소로 분리하고, 그 가열 수소를 수소 재순환유닛으로 공급하며, 냉각 수소를 리턴시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 연료 전지 스택의 저온 시동 또는 고출력 운전 시, 수소의 공급 유량이 높아짐에 따라 고압으로 공급되는 수소의 온도가 단열 팽창 효과에 의해 하강하는 것을 방지할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브를 통해 공급 수소로부터 분리된 가열 수소를 수소 재순환유닛으로 공급하므로, 수소 재순환유닛에서 연료 전지 스택의 미반응 수소와 공급 수소를 혼합하는 과정에 수소 내의 수분이 응축됨에 따른 연료 전지의 플루딩 발생을 막고, 플루딩에 의한 탄소 부식 등을 방지함으로써 연료 전지 스택의 전극 내구성을 증대시킬 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 안된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 적용되는 레귤레이터 유닛의 볼텍스 튜브를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 적용되는 레귤레이터 유닛의 볼텍스 튜브를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수소 공급 장치(100)는 연료로 사용되는 수소 및 공기와 같은 산화제의 전기 화학적인 반응을 통해 전기를 생산하는 연료 전지 시스템을 탑재한 연료 전지 차량에 적용될 수 있다.
예를 들면, 상기 연료 전지 시스템은 수소와 산화제의 전기 화학적인 반응으로서 전기 에너지를 발생시키는 연료 전지 스택과, 연료 전지 스택으로 수소를 공급하기 위한 수소 공급 장치(100)와, 연료 전지 스택으로 산화제를 공급하기 위한 산화제 공급 장치와, 연료 전지 스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 연료 전지 스택의 운전 온도를 제어하는 열 및 물관리 장치로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 수소 공급 장치(100)는 본 발명의 실시예로서 별도 저장된 수소(가스)를 연료 전지 스택으로 공급하는데, 그 연료 전지 스택에서 배출되는 미반응 수소와 공급 수소를 혼합하여 연료 전지 스택으로 재순환시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치(100)는 연료 전지 스택의 저온 시동 또는 고출력 운전 시 수소의 공급 유량이 높아짐에 따라 고압으로 공급되는 수소의 온도가 단열 팽창 효과에 의해 하강하는 것을 방지할 수 있는 구조로서 이루어진다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 온도가 하강된 공급 수소와, 연료 전지 스택에서 배출되는 미반응 수소를 혼합하는 과정에 수소 내의 수분이 응축됨에 따른 연료 전지의 플루딩(flooding) 발생을 막고, 이에 따른 탄소 부식 등을 방지함으로써 연료 전지 스택의 전극 내구성을 증대시킬 수 있는 수소 공급 장치(100)를 제공한다.
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 차량의 수소 공급 장치(100)는 기본적으로 수소 탱크(10)와, 수소 재순환유닛(20)과, 메인 공급 라인(30)과, 서브 공급 라인(40)과, 레귤레이팅 유닛(60)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
상기에서 수소 탱크(10)는 고압으로 압축된 수소(가스)를 저장하며 그 수소를 선택적으로 배출할 수 있는 수소 저장 탱크로서 구비된다.
상기 수소 재순환유닛(20)은 연료 전지 스택에서 배출되는 미반응 수소와 수소 탱크(10)로부터 공급되는 수소(이하에서는 편의 상 "공급 수소" 라고 한다)를 혼합하여 연료 전지 스택으로 재순환시키는 기능을 하게 된다.
여기서, 상기 수소 재순환유닛(20)은 미반응 수소와 공급 수소를 혼합하는 믹싱 탱크와, 믹싱 탱크에 저장된 수소를 연료 전지 스택으로 분사하는 이젝터 등을 포함하고 있다.
상기한 바와 같은 수소 탱크(10) 및 수소 재순환유닛(20)은 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기에서, 메인 공급 라인(30)은 수소 탱크(10)로부터 배출되는 공급 수소를 수소 재순환유닛(20)으로 공급하기 위한 메인 수소 공급 경로로서, 수소 탱크(10)와 수소 재순환유닛(20)을 연결한다.
이 경우, 상기 메인 공급 라인(30)에는 그 공급 라인(30)의 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 컨트롤 밸브 등과 같은 제1 개폐 밸브(31)가 설치된다.
예컨대, 상기 제1 개폐 밸브(31)는 수소 탱크(10)로부터 메인 공급 라인(30)을 통해 공급되는 공급 수소의 압력 및/또는 유량을 일정한 압력 및/또는 유량으로 조절할 수도 있다.
상기 제1 개폐 밸브(31)는 연료 전지 스택의 통상적인 운전 시, 제어기(90)로부터 인가되는 전기적인 신호에 의해 메인 공급 라인(30)의 유로를 개방하고, 연료 전지 스택의 저온 시동 및 고출력 운전 시 제어기(90)에 의해 제어되며 메인 공급 라인(30)의 유로를 폐쇄한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 서브 공급 라인(40)은 메인 공급 라인(30)에서 우회하며 그 메인 공급 라인(30)에 연결될 수 있다.
상기 서브 공급 라인(40)은 메인 공급 라인(30)을 통해 공급되는 공급 수소를 우회시키며 수소 재순환유닛(20)으로 공급할 수 있는 서브 수소 공급 경로로서 구비된다.
여기서, 상기 서브 공급 라인(40)에는 그 공급 라인(40)의 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 솔레노이드 밸브 등과 같은 제2 개폐 밸브(41)가 설치된다.
상기 제2 개폐 밸브(41)는 연료 전지 스택의 통상적인 운전 시 제어기(90)로부터 인가되는 전기적인 신호에 의해 메인 공급 라인(30)의 유로를 폐쇄하고, 연료 전지 스택의 저온 시동 및 고출력 운전 시 제어기(90)에 의해 제어되며 메인 공급 라인(30)의 유로를 개방한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 레귤레이팅 유닛(60)은 연료 전지 스택의 저온 시동 및 고출력 운전 시, 제1 개폐 밸브(31)를 통해 메인 공급 라인(30)의 유로를 폐쇄하고 제2 개폐 밸브(41)를 통해 서브 공급 라인(40)의 유로를 개방한 상태에서, 서브 공급 라인(40)을 통해 공급되는 공급 수소를 가열 수소와 냉각 수소로 분리하는 기능을 하게 된다.
그리고, 상기 레귤레이팅 유닛(60)은 수소 탱크(10)로부터 서브 공급 라인(40)을 통해 공급되는 공급 수소의 압력을 일정 압력으로 조정하고, 공급 수소로부터 분리된 가열 수소를 수소 재순환유닛(20)으로 공급하며, 냉각 수소를 메인 공급 라인(30)으로 공급(리턴)하는 기능도 하게 된다.
예를 들면, 상기한 레귤레이팅 유닛(60)은 소정의 유체를 가열 유체와 냉각 유체로 분리하는 볼텍스 튜브(vortex tube)(70)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치에 적용되는 레귤레이터 유닛의 볼텍스 튜브를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 상기 볼텍스 튜브(70)는 서브 공급 라인(40)에 연결되게 구성될 수 있다.
이러한 볼텍스 튜브(70)는 서브 공급 라인(40)과 연결되며 고압의 수소(공급 수소)를 도입하는 도입구(71)와, 공급 수소로부터 분리된 가열 수소를 배출하는 제1 배출구(72)와, 공급 수소로부터 분리된 냉각 수소를 배출하는 제2 배출구(73)를 포함하고 있다.
즉, 상기 볼텍스 튜브(70)는 도입구(71)를 통해 서브 공급 라인(40)으로부터 고압의 공급 수소가 도입되며, 수소 입자의 운동 에너지가 열 에너지로 변환되면서 공급 수소로부터 분리된 가열 수소를 제1 배출구(72)를 통해 배출하며 수소 재순환유닛(20)을 공급하고, 공급 수소로부터 분리된 냉각 수소를 제2 배출구(73)를 통해 배출하며 메인 공급 라인(30)으로 리턴시킬 수 있다.
이러한 볼텍스 튜브(70)는 당 업계에서 소정 유체의 운동 에너지를 열 에너지로 변환하며 그 유체를 가열 유체와 냉각 유체로 분리하는 통상적인 구조의 볼텍스 튜브로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 상기 제1 배출구(72)는 제1 연결라인(81)을 통해 수소 재순환유닛(20) 측의 메인 공급 라인(30)에 연결되며, 제2 배출구(73)는 제2 연결라인(82)을 통해 수소 탱크(10) 측의 메인 공급 라인(30)에 연결될 수 있다.
그리고, 상기 제2 연결라인(82)에는 냉각 수소의 압력에 의해 제2 연결라인(82)의 유로를 선택적으로 개방하며 냉각 수소를 메인 공급 라인(30)으로 공급할 수 있는 통상적인 구조의 체크 밸브(85)가 설치될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치(100)의 작동 및 작용 효과를 앞서 개시한 도면들 및 하기의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 연료 전지 스택의 통상적인 운전 시, 제어기(90)는 제1 개폐 밸브(31)에 전기적인 신호를 인가하여 메인 공급 라인(30)의 유로를 개방하고, 제2 개폐 밸브(41)에 전기적인 신호를 인가하여 서브 공급 라인(40)의 유로를 폐쇄한다.
그러면, 수소 탱크(10)로부터 공급되는 고압의 공급 수소는 메인 공급 라인(30)을 통해 유동하며 제1 개폐 밸브(31)에 의해 압력 및 유량이 조절되면서 수소 재순환유닛(20)으로 공급될 수 있다.
이렇게 수소 재순환유닛(20)으로 공급된 공급 수소는 연료 전지 스택으로부터 배출되는 미반응 수소와 혼합되며 연료 전지 스택으로 공급될 수 있다.
한편, 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 연료 전지 스택의 저온 시동 및 고출력 운전 시, 제어기(90)는 제1 개폐 밸브(31)에 전기적인 신호를 인가하여 메인 공급 라인(30)의 유로를 폐쇄하고, 제2 개폐 밸브(41)에 전기적인 신호를 인가하여 서브 공급 라인(40)의 유로를 개방한다.
그러면, 수소 탱크(10)로부터 공급되는 고압의 공급 수소는 서브 공급 라인(40)을 따라 유동하며 제1 개폐 밸브(31)를 통해 볼텍스 튜브(70)의 도입구(71)로 도입된다.
이렇게 도입구(71)를 통해 공급 수소가 도입된 볼텍스 튜브(70)는 수소 입자의 운동 에너지를 열 에너지로 변환되면서 그 공급 수소를 가열 수소와 냉각 수소로 분리하고, 공급 수소의 압력을 일정 압력으로 조정하게 된다.
또한, 상기와 같이 공급 수소로부터 분리된 가열 수소는 볼텍스 튜브(70)의 제1 배출구(72)를 통해 수소 재순환유닛(20)을 공급되며, 냉각 수소는 제2 배출구(73)를 통해 배출하며 메인 공급 라인(30)으로 리턴될 수 있다.
즉, 상기 가열 수소는 제1 연결라인(81)을 통해 수소 재순환유닛(20)으로 공급되며, 냉각 수소는 제2 연결라인(82)을 통해 메인 공급 라인(30)으로 공급될 수 있다.
여기서, 상기 제2 연결라인(82)으로 공급되는 냉각 수소는 그 압력에 따라 체크 밸브(85)를 선택적으로 개방시키며 메인 공급 라인(30)으로 공급될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 수소 공급 장치(100)에 의하면, 연료 전지 스택의 저온 시동 및 고출력 운전 시, 수소 탱크(10)로부터 고압으로 배출되는 공급 수소를 볼텍스 튜브(70)를 통해 가열 수소와 냉각 수소로 분리하고, 그 가열 수소를 수소 재순환유닛(20)으로 공급하며, 냉각 수소를 리턴시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 연료 전지 스택의 저온 시동 또는 고출력 운전 시, 수소의 공급 유량이 높아짐에 따라 고압으로 공급되는 수소의 온도가 단열 팽창 효과에 의해 하강하는 것을 방지할 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브(70)를 통해 공급 수소로부터 분리된 가열 수소를 수소 재순환유닛(20)으로 공급하므로, 수소 재순환유닛(20)에서 연료 전지 스택의 미반응 수소와 공급 수소를 혼합하는 과정에 수소 내의 수분이 응축됨에 따른 연료 전지의 플루딩(flooding) 발생을 막고, 플루딩에 의한 탄소 부식 등을 방지함으로써 연료 전지 스택의 전극 내구성을 증대시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10... 수소 탱크 20... 수소 재순환유닛
30... 메인 공급 라인 31... 제1 개폐 밸브
40... 서브 공급 라인 41... 제2 개폐 밸브
60... 레귤레이팅 유닛 70... 볼텍스 튜브
71... 도입구 72... 제1 배출구
73... 제2 배출구 81... 제1 연결라인
82... 제2 연결라인 85... 체크 밸브
90... 제어기
30... 메인 공급 라인 31... 제1 개폐 밸브
40... 서브 공급 라인 41... 제2 개폐 밸브
60... 레귤레이팅 유닛 70... 볼텍스 튜브
71... 도입구 72... 제1 배출구
73... 제2 배출구 81... 제1 연결라인
82... 제2 연결라인 85... 체크 밸브
90... 제어기
Claims (7)
- 수소를 고압으로 압축 저장하는 수소 탱크;
연료 전지 스택에서 반응하고 남은 수소를 상기 수소 탱크로부터 공급되는 공급 수소와 혼합하여 상기 연료 전지 스택으로 재순환시키는 수소 재순환유닛;
상기 수소 탱크와 수소 재순환유닛을 연결하는 메인 공급 라인;
상기 메인 공급 라인에서 우회하며 상기 수소 재순환유닛으로 연결되는 서브 공급 라인;
상기 메인 공급 라인 및 서브 공급 라인에 각각 설치되는 개폐 밸브;
상기 서브 공급 라인에 연결되며, 상기 공급 수소를 가열 수소와 냉각 수소로 분리하는 레귤레이팅 유닛
을 포함하는 연료 전지 차량의 수소 공급 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 레귤레이팅 유닛은,
상기 공급 수소의 압력을 일정 압력으로 조정하며, 상기 가열 수소를 수소 재순환유닛으로 공급하고, 상기 냉각 수소를 메인 공급 라인으로 공급하는 연료 전지 차량의 수소 공급 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 레귤레이팅 유닛은 볼텍스 튜브를 포함하는 연료 전지 차량의 수소 공급 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 볼텍스 튜브는,
상기 서브 공급 라인과 연결되며 고압의 수소를 도입하는 도입구와,
상기 가열 수소를 배출하는 제1 배출구와,
상기 냉각 수소를 배출하는 제2 배출구를 포함하는 연료 전지 차량의 수소 공급 장치. - 제4 항에 있어서,
상기 제1 배출구는 제1 연결라인을 통해 상기 수소 재순환유닛 측의 메인 공급 라인에 연결되며,
상기 제2 배출구는 제2 연결라인을 통해 상기 수소 탱크 측의 메인 공급 라인에 연결되는 연료 전지 차량의 수소 공급 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 제2 연결라인에는 체크 밸브가 설치되는 연료 전지 차량의 수소 공급 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 개폐 밸브에 전기적인 신호를 인하여 상기 메인 공급 라인 및 서브 공급 라인을 선택적으로 개폐하는 제어기
를 포함하는 연료 전지 차량의 수소 공급 장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120062268A KR101338456B1 (ko) | 2012-06-11 | 2012-06-11 | 연료 전지 차량의 수소 공급 장치 |
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KR1020120062268A KR101338456B1 (ko) | 2012-06-11 | 2012-06-11 | 연료 전지 차량의 수소 공급 장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR101338456B1 true KR101338456B1 (ko) | 2013-12-10 |
Family
ID=49987622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020120062268A KR101338456B1 (ko) | 2012-06-11 | 2012-06-11 | 연료 전지 차량의 수소 공급 장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR101338456B1 (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101916870B1 (ko) * | 2017-03-06 | 2018-11-08 | 충남대학교산학협력단 | 연료전지 차량용 수소회수장치 |
US10749192B2 (en) | 2016-04-19 | 2020-08-18 | Hyundai Motor Company | Hydrogen consumption measuring method for fuel cell system |
CN114220993A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-22 | 上海澄朴科技有限公司 | 一种燃料电池系统氢气循环系统 |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
KR20110130116A (ko) * | 2010-05-27 | 2011-12-05 | 충남대학교산학협력단 | 온도분리장치를 이용한 연료전지시스템 |
-
2012
- 2012-06-11 KR KR1020120062268A patent/KR101338456B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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