KR101477395B1 - Fuel cell power supply system - Google Patents

Fuel cell power supply system Download PDF

Info

Publication number
KR101477395B1
KR101477395B1 KR1020130062587A KR20130062587A KR101477395B1 KR 101477395 B1 KR101477395 B1 KR 101477395B1 KR 1020130062587 A KR1020130062587 A KR 1020130062587A KR 20130062587 A KR20130062587 A KR 20130062587A KR 101477395 B1 KR101477395 B1 KR 101477395B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
fuel cell
power supply
load
input
Prior art date
Application number
KR1020130062587A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140141162A (en
Inventor
강성진
손용두
전유택
Original Assignee
현대하이스코 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대하이스코 주식회사 filed Critical 현대하이스코 주식회사
Priority to KR1020130062587A priority Critical patent/KR101477395B1/en
Publication of KR20140141162A publication Critical patent/KR20140141162A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101477395B1 publication Critical patent/KR101477395B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

DC 전원을 사용하는 부하에 전원 공급을 할 수 있는 연료전지 전원 시스템에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템은 입력단이 AC 전원에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하에 연결되는 정류기와 병렬로 연결되는 연료전지 전원 시스템으로서, 입력단이 상기 AC 전원과 연결되며, AC-DC 변환을 수행하는 BOP 전원공급모듈; 입력단이 상기 BOP 전원공급모듈에 연결되어 운전신호를 출력하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성하는 연료전지 스택; 및 상기 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 부하에서 요구하는 DC 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A fuel cell power supply system capable of supplying power to a load using a DC power source is disclosed.
A fuel cell power system according to the present invention is a fuel cell power system in which an input terminal is connected to an AC power source and an output terminal is connected in parallel with a rectifier connected to a load using a DC power source, A BOP power supply module for performing DC conversion; A controller having an input connected to the BOP power supply module to output an operation signal; A fuel cell stack which generates DC power in response to an operation signal of the controller; And a DC-DC converter for converting the DC power supplied from the fuel cell stack into a DC power required by the load.

Figure R1020130062587
Figure R1020130062587

Description

연료전지 전원 시스템 {FUEL CELL POWER SUPPLY SYSTEM}FUEL CELL POWER SUPPLY SYSTEM [0002]

본 발명은 연료전지를 이용한 전원 공급 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DC 전원을 사용하는 부하에 전원을 공급할 수 있는 연료전지 전원 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a power supply system using a fuel cell, and more particularly, to a fuel cell power supply system capable of supplying power to a load using a DC power source.

통신 설비, 병원 설비, 군부대 설비 등의 경우, 주로 DC 전원을 사용하고, 또한 비상전원이 반드시 필요하다. In the case of communication facilities, hospital facilities, military facilities, etc., DC power is mainly used, and emergency power is also necessary.

비상전원으로 주로 활용되는 것은 자가발전설비, 2차전지와 같은 보조전지, 태양전지 등이 이용되고 있다. As the emergency power source, self-power generation equipment, secondary battery such as secondary battery, and solar battery are used.

그러나, 자가발전설비의 경우, 설치에 많은 비용이 소요되고, 2차전지와 같은 보조전지는 용량에 한계가 있으며, 태양전지의 경우, 날씨나 야간에 활용하기 어려운 문제점이 있다.
However, in the case of the self-power generation facility, installation costs are high, and the capacity of the auxiliary battery such as the secondary battery is limited, and in the case of the solar battery, it is difficult to utilize it in the weather or at night.

본 발명에 관련된 배경 기술로는 대한민국 공개특허공보 제 10-2010-0075117 (2010.07.02. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 연료전지 비상전원 공급장치가 개시되어 있다.
A background art related to the present invention is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0075117 (published on July 22, 2010), which discloses a fuel cell emergency power supply.

본 발명의 목적은 DC 전원을 사용하는 부하에 전원을 공급할 수 있는 연료전지 전원 시스템을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a fuel cell power system capable of supplying power to a load using a DC power source.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 입력단이 AC 전원에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하에 연결되는 정류기와 병렬로 연결되는 연료전지 전원 시스템으로서, 입력단이 상기 AC 전원과 연결되며, AC-DC 변환을 수행하는 BOP 전원공급모듈; 입력단이 상기 BOP 전원공급모듈에 연결되어 운전신호를 출력하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성하는 연료전지 스택; 및 상기 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 부하에서 요구하는 DC 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a fuel cell power system according to a first embodiment of the present invention is a fuel cell power system in which an input end is connected to an AC power source and an output end is connected in parallel to a rectifier connected to a load using a DC power source, A BOP power supply module having an input terminal connected to the AC power source and performing AC-DC conversion; A controller having an input connected to the BOP power supply module to output an operation signal; A fuel cell stack which generates DC power in response to an operation signal of the controller; And a DC-DC converter for converting the DC power supplied from the fuel cell stack into a DC power required by the load.

이때, 상기 연료전지 스택 출력단에 연결되는 보조전원장치를 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include an auxiliary power unit connected to an output terminal of the fuel cell stack.

또한, 상기 BOP 전원공급모듈의 입력단 및 상기 정류기의 입력단 중 하나 이상에 스위치가 더 포함될 수 있다.
In addition, a switch may be further included in at least one of the input terminal of the BOP power supply module and the input terminal of the rectifier.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 입력단이 AC 전원에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하에 연결되는 정류기와 병렬로 연결되는 연료전지 전원 시스템으로서, 입력단이 상기 AC 전원과 연결되어, 정전 신호를 입력받는 보조전원장치; 입력단이 상기 보조전원장치에 연결되며, DC-DC 변환을 수행하는 BOP 전원공급모듈; 입력단이 상기 BOP 전원공급모듈에 연결되어 운전신호를 출력하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성하는 연료전지 스택; 및 상기 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 부하에서 요구하는 DC 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel cell power system including an input terminal connected to an AC power source and an output terminal connected in parallel with a rectifier connected to a load using a DC power source, An auxiliary power supply having an input terminal connected to the AC power supply and receiving a power failure signal; A BOP power supply module having an input terminal connected to the auxiliary power supply unit and performing DC-DC conversion; A controller having an input connected to the BOP power supply module to output an operation signal; A fuel cell stack which generates DC power in response to an operation signal of the controller; And a DC-DC converter for converting the DC power supplied from the fuel cell stack into a DC power required by the load.

이때, 상기 보조전원장치의 출력단이 부하의 입력단에 더 연결될 수 있다.
At this time, the output terminal of the auxiliary power source device may be further connected to the input terminal of the load.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 입력단이 AC 전원에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하에 연결되는 정류기의 입력단에 연결되는 연료전지 전원 시스템으로서, 입력단이 상기 AC 전원과 연결되어, 정전 신호를 입력받는 보조전원장치; 입력단이 상기 보조전원장치에 연결되며, DC-DC 변환을 수행하는 BOP 전원공급모듈; 입력단이 상기 BOP 전원공급모듈에 연결되어 운전신호를 출력하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성하는 연료전지 스택; 및 상기 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 DC-AC 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a fuel cell power system according to a third embodiment of the present invention is a fuel cell power system in which an input end is connected to an AC power source and an output end is connected to an input end of a rectifier connected to a load using a DC power source, An auxiliary power supply having an input terminal connected to the AC power supply and receiving a power failure signal; A BOP power supply module having an input terminal connected to the auxiliary power supply unit and performing DC-DC conversion; A controller having an input connected to the BOP power supply module to output an operation signal; A fuel cell stack which generates DC power in response to an operation signal of the controller; And a DC-AC inverter converting DC power supplied from the fuel cell stack to AC power.

이때, 상기 보조전원장치의 출력단이 부하의 입력단에 더 연결될 수 있다.
At this time, the output terminal of the auxiliary power source device may be further connected to the input terminal of the load.

본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템에 의하면, 연료전지 스택에서 생성되는 DC 전원을 부하에 공급할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템은 AC 전원과 병렬로 사용하거나, 특히 정전에 의하여 AC 전원이 공급되지 않을 때 비상 전원 공급용으로 활용할 수 있다.
According to the fuel cell power system of the present invention, the DC power generated in the fuel cell stack can be supplied to the load. Therefore, the fuel cell power system according to the present invention can be used in parallel with an AC power source, or as an emergency power source when AC power is not supplied due to a power failure.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
1 is a block diagram schematically showing a fuel cell power system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing a fuel cell power system according to a second embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing a fuel cell power system according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments and drawings described in detail below.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is intended that the disclosure of the present invention be limited only by the terms of the appended claims.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a fuel cell power system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a fuel cell power system according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 연료전지 전원 시스템은 입력단이 AC 전원(101)에 연결되고 출력단이 부하(102)에 연결되는 정류기(160)와 병렬로 연결된다. 부하(102)는 DC 전원을 사용하며, 통신 설비, 병원 설비, 군부대 설비 등이 될 수 있다. Referring to FIG. 1, the illustrated fuel cell power system is connected in parallel with a rectifier 160 having an input connected to an AC power source 101 and an output coupled to a load 102. The load 102 uses a DC power source, and can be a communication facility, a hospital facility, a military facility, and the like.

보다 구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 BOP 전원공급모듈(110), 컨트롤러(120), 연료전지 스택(130) 및 DC-DC 컨버터(140)를 포함한다.More specifically, the fuel cell power system according to the first embodiment of the present invention includes a BOP power supply module 110, a controller 120, a fuel cell stack 130, and a DC-DC converter 140.

BOP(Balance Of Plant) 전원공급모듈(110)은 입력단이 AC 전원과 연결되며, AC-DC 변환을 수행하여 컨트롤러 동작에 필요한 DC 전원을 출력한다. The BOP (Balance Of Plant) power supply module 110 is connected to an AC power source and performs AC-DC conversion to output DC power required for the controller operation.

컨트롤러(120)는 입력단이 BOP 전원공급모듈(110)에 연결되어, 연료전지 스택을 구동하기 위한 운전신호를 출력한다. The controller 120 has an input terminal connected to the BOP power supply module 110, and outputs an operation signal for driving the fuel cell stack.

연료전지 스택(130)은 컨트롤러의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 연료전지 스택의 경우, 수소 가스를 생성하기 위한 개질부, 막전극접합체와 분리판을 포함하여 전기화학적반응으로 전기를 생성하는 스택부, 스택부에 냉각매체를 공급하는 냉각부를 포함한다. 냉각부는 증류수나 부동액을 이용할 수 있다. The fuel cell stack 130 generates DC power in response to the operation signal of the controller. Although not shown in the drawing, in the case of a fuel cell stack, a reforming portion for generating hydrogen gas, a stack portion for generating electricity by an electrochemical reaction including a membrane electrode assembly and a separator, a cooling portion . Distilled water or antifreeze can be used for the cooling part.

DC-DC 컨버터(140)는 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 부하(102)에서 요구하는 DC 전원으로 변환한다. 즉, 연료전지 스택(130)에서 공급되는 DC 전원의 전압 레벨과 부하(102)에서 사용되는 DC 전원의 전압 레벨이 상이하므로, DC-DC 컨버터(140)는 이러한 DC 전원의 전압 레벨을 조정하는 역할을 한다. The DC-DC converter 140 converts the DC power supplied from the fuel cell stack into a DC power required by the load 102. That is, since the voltage level of the DC power source supplied from the fuel cell stack 130 is different from the voltage level of the DC power source used in the load 102, the DC-DC converter 140 adjusts the voltage level of the DC power source It plays a role.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템의 경우, 연료전지 스택(130) 출력단에 연결되는 보조전원장치(150)를 더 포함할 수 있다. 보조전원장치(150)는 납축전지, 리튬이온 배터리, 커패시터 등을 포함할 수 있다.The fuel cell power system according to the first embodiment of the present invention may further include an auxiliary power unit 150 connected to an output terminal of the fuel cell stack 130. The auxiliary power supply 150 may include a lead acid battery, a lithium ion battery, a capacitor, and the like.

연료전지 스택에서 생성된 DC 전원을 보조전원장치(150)에 저장하거나, 연료전지 스택 구동 초기에 보조전원장치(150)에 저장된 DC 전원이 DC-DC 컨버터(140)를 통하여 부하(102)에 공급될 수 있다. DC power generated in the fuel cell stack may be stored in the auxiliary power supply 150 or DC power stored in the auxiliary power supply 150 may be supplied to the load 102 via the DC- Can be supplied.

또한, BOP 전원공급모듈(110)의 입력단 및 정류기(160)의 입력단 중 하나 이상에 스위치(미도시)가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 평시에도 AC 전원(101)에 기인하는 DC 전원 및 연료전지 스택(130)에 기인하는 DC 전원이 선택적으로 부하(102)에 공급될 수 있다. 또한, 정전시에만 BOP 전원공급모듈(110)의 입력단에 포함되는 스위치가 턴-온(turn-on)되어 연료전지 스택(130)에 기인하는 DC 전원이 비상전원 공급용으로 활용될 수 있다.
In addition, a switch (not shown) may further be included in at least one of the input terminal of the BOP power supply module 110 and the input terminal of the rectifier 160. In this case, the DC power source caused by the AC power source 101 and the DC power source caused by the fuel cell stack 130 can be selectively supplied to the load 102 even at normal times. Also, the switch included in the input terminal of the BOP power supply module 110 is turned on only at the time of power failure, so that DC power caused by the fuel cell stack 130 can be utilized for supplying the emergency power.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically showing a fuel cell power system according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 입력단이 AC 전원(201)에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하(202)에 연결되는 정류기(260)와 병렬로 연결된다. 2, the fuel cell power system according to the second embodiment of the present invention includes a rectifier 260 having an input terminal connected to an AC power source 201 and an output terminal connected to a load 202 using a DC power source, Lt; / RTI >

보다 구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 보조전원장치(250), BOP 전원공급모듈(210), 컨트롤러(220), 연료전지 스택(230) 및 DC-DC 컨버터(240)를 포함한다. The fuel cell power system according to the second embodiment of the present invention includes an auxiliary power unit 250, a BOP power supply module 210, a controller 220, a fuel cell stack 230, and a DC-DC converter 240).

상기 요소들 중에서 컨트롤러(220), 연료전지 스택(230), DC-DC 컨버터(240) 등의 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템에서 설명한 바와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. Among the above elements, the controller 220, the fuel cell stack 230, the DC-DC converter 240, and the like are the same as those described in the fuel cell power system according to the first embodiment of the present invention. It will be omitted.

보조전원장치(250)는 입력단이 상기 AC 전원(201)에 연결되어, 정전 신호(Signal of Power Cut; S_P.C)를 입력받는다. 예를 들어, 보조전원장치(250)에 AC 전원에서 출력되는 신호가 입력되지 않는 상태를 정전 신호로 정의할 수 있다. 또한, 예를 들어, AC 전원(201)과 보조전원장치(250) 사이에 정전감지기(미도시)가 배치되어, 정전시에 정전감지기로부터 별도의 정전 신호(S_P.C)가 보조전원장치(250)에 입력될 수 있다. The auxiliary power supply unit 250 has an input terminal connected to the AC power supply 201 and receives a signal of power cut (S_P.C). For example, a state in which a signal output from the AC power source is not input to the auxiliary power supply unit 250 may be defined as a power failure signal. In addition, for example, an electrostatic detector (not shown) is disposed between the AC power supply 201 and the auxiliary power supply 250 so that a separate electrostatic signal (S_P.C) 250).

또한, 보조전원장치(250)는 AC 전원(201)에 연결되어, 충전이 수행될 수 있으며, 물론, 연료전지 스택(230)에 연결되어, 충전이 수행될 수 있다. Also, the auxiliary power unit 250 may be connected to the AC power source 201 so that charging can be performed, and of course, the fuel cell stack 230 can be connected to perform charging.

본 제2 실시예에서, BOP 전원공급모듈(210)은 입력단이 보조전원장치(250)에 연결되며, 보조전원장치(250)에서 출력되는 DC 전원을 BOP 전원공급모듈(210)이 요구하는 DC 전원으로 DC-DC 변환을 수행한다. In the second embodiment, the BOP power supply module 210 has an input terminal connected to the auxiliary power supply unit 250, and supplies the DC power output from the auxiliary power supply unit 250 to the DC DC-DC conversion is performed by the power supply.

컨트롤러(220)는 입력단이 BOP 전원공급모듈(210)에 연결되어 운전신호를 출력한다. The controller 220 has an input terminal connected to the BOP power supply module 210 and outputs an operation signal.

연료전지 스택(230)은 컨트롤러(220)의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성한다. The fuel cell stack 230 generates DC power in response to the operation signal of the controller 220. [

DC-DC 컨버터(240)는 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 부하(202)에서 요구하는 DC 전원으로 변환한다. The DC-DC converter 240 converts the DC power supplied from the fuel cell stack to the DC power required by the load 202.

이때, 도 2에 도시된 예와 같이, 보조전원장치(250)의 출력단이 부하(202)의 입력단에 더 연결되어, 보조전원장치(250)에서 부하(202)로 DC 전원이 공급될 수 있다.
2, the output terminal of the auxiliary power unit 250 may be further connected to the input terminal of the load 202 so that DC power may be supplied to the load 202 from the auxiliary power unit 250 .

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram schematically showing a fuel cell power system according to a third embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 입력단이 AC 전원(301)에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하(302)에 연결되는 정류기(360)의 입력단에 연결된다. 3, the fuel cell power system according to the third embodiment of the present invention includes a rectifier 360 having an input terminal connected to an AC power source 301 and an output terminal connected to a load 302 using a DC power source, Lt; / RTI >

보다 구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템은 보조전원장치(350), BOP 전원공급모듈(310), 컨트롤러(320), 연료전지 스택(330) 및 DC-AC 인버터(340)를 포함한다. The fuel cell power system according to the third embodiment of the present invention includes an auxiliary power supply 350, a BOP power supply module 310, a controller 320, a fuel cell stack 330, and a DC-AC inverter 340).

보조전원장치(350)는 입력단이 AC 전원(101)과 연결되어, 정전 신호를 입력받는다. The auxiliary power source device 350 has an input terminal connected to the AC power source 101, and receives the power failure signal.

BOP 전원공급모듈(310)은 입력단이 보조전원장치(350)에 연결되며, DC-DC 변환을 수행한다. The input terminal of the BOP power supply module 310 is connected to the auxiliary power supply 350 and performs DC-DC conversion.

컨트롤러(320)는 입력단이 BOP 전원공급모듈(310)에 연결되어 운전신호를 출력한다. The controller 320 has an input terminal connected to the BOP power supply module 310 and outputs an operation signal.

연료전지 스택(330)은 컨트롤러(320)의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성한다. The fuel cell stack 330 generates DC power in response to the operation signal of the controller 320. [

DC-AC 인버터(340)는 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환한다. 제1 및 제2 실시예의 경우, DC-DC 컨버터(140, 240)가 부하(102, 202)의 입력단에 연결되나, 본 제3 실시예의 경우, 연료전지 스택(330)에서 생성된 DC 전원이 정류기(360) 입력단에 입력되어야 하므로, DC 전원을 AC 전원으로 변환한다. The DC-AC inverter 340 converts DC power supplied from the fuel cell stack to AC power. In the first and second embodiments, the DC-DC converters 140 and 240 are connected to the inputs of the loads 102 and 202, but in the case of the third embodiment, the DC power generated in the fuel cell stack 330 DC power is converted into AC power because it has to be input to the input terminal of the rectifier 360. [

이때, 보조전원장치(350)의 출력단이 부하(302)의 입력단에 더 연결될 수 있다.
At this time, the output terminal of the auxiliary power unit 350 may be further connected to the input terminal of the load 302. [

본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템의 경우, 각 실시예를 단독으로 적용할 수 있으며, 예를 들어, 제1 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템과 제2 실시예에 따른 연료전지 전원 시스템을 동시에 병렬로 적용하는 것과 같이, 2 이상의 연료전지 전원 시스템을 동시에 적용할 수 있다. In the case of the fuel cell power system according to the present invention, the fuel cell power system according to the first embodiment and the fuel cell power system according to the second embodiment can be simultaneously applied in parallel Two or more fuel cell power systems can be simultaneously applied.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템에는 제어 장치가 포함되어, 각 구성요소들의 구동을 제어할 수 있다. Further, although not shown in the drawings, the fuel cell power system according to the present invention includes a control device to control the driving of the respective components.

또한, 본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템은 수소, 도시가스 개질가스 또는 기타 원료를 활용하여 수소를 공급할 수 있는 장치와 함께 설치될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템은 별도의 실내/실외 케이스에 설치되어 작동할 수 있다. 이중 실외 케이스는 비상전원 안전과 관련된 다양한 센서를 포함할 수 있으며, 센서는 제어 장치 등에 의해 동작할 수 있다. Further, the fuel cell power system according to the present invention can be installed together with a device capable of supplying hydrogen using hydrogen, municipal gas reforming gas or other raw materials. Further, the fuel cell power system according to the present invention can be installed in a separate indoor / outdoor case and operated. The dual outdoor case may include various sensors associated with emergency power safety, and the sensor may be operated by a control device or the like.

또한, 본 발명에 따른 연료전지 전원 시스템은 근거리 통신망 또는 기타 통신망을 통하여 원격지에서 모니터링될 수 있다.
In addition, the fuel cell power system according to the present invention can be monitored remotely via a local area network or other communication network.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

101, 201, 301 : AC 전원
102, 202, 302 : 부하
110, 210, 310 : BOP 전원공급모듈
120, 220, 320 : 컨트롤러
130, 230, 330 : 연료전지 스택
140, 240 : DC-DC 컨버터
150, 250, 350 : 보조전원장치
160, 260, 360 : 정류기
340 : DC-AC 인버터101, 201, 301: AC power
102, 202, 302: load
110, 210, 310: BOP power supply module
120, 220, 320: controller
130, 230, 330: Fuel cell stack
140, 240: DC-DC converter
150, 250, 350: Auxiliary power supply
160, 260, 360: rectifier
340: DC-AC inverter

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 입력단이 AC 전원에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하에 연결되는 정류기와 병렬로 연결되는 연료전지 전원 시스템으로서,
입력단이 상기 AC 전원과 연결되며, 정전 신호를 입력받으며, 정전 신호 입력시 DC 전원을 출력하는 보조전원장치;
입력단이 상기 보조전원장치에 연결되며, 상기 보조전원장치로부터 출력되는 DC 전원에 대하여 DC-DC 변환을 수행하는 BOP 전원공급모듈;
입력단이 상기 BOP 전원공급모듈에 연결되어 운전신호를 출력하는 컨트롤러;
상기 컨트롤러의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성하는 연료전지 스택; 및
상기 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 부하에서 요구하는 DC 전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 전원 시스템.
A fuel cell power system in which an input is connected to an AC power source and an output is connected in parallel with a rectifier connected to a load using DC power,
An auxiliary power supply unit having an input terminal connected to the AC power supply, receiving an electric power failure signal, and outputting DC power when an electric power failure signal is input;
A BOP power supply module having an input terminal connected to the auxiliary power supply unit and performing DC-DC conversion on the DC power output from the auxiliary power supply unit;
A controller having an input connected to the BOP power supply module to output an operation signal;
A fuel cell stack which generates DC power in response to an operation signal of the controller; And
And a DC-DC converter for converting a DC power supplied from the fuel cell stack into a DC power required at a load.
제3항에 있어서,
상기 보조전원장치의 출력단이 부하의 입력단에 더 연결되는 것을 특징으로 하는 연료전지 전원 시스템.
The method of claim 3,
And an output terminal of the auxiliary power unit is further connected to an input terminal of the load.
입력단이 AC 전원에 연결되고 출력단이 DC 전원을 사용하는 부하에 연결되는 정류기의 입력단에 연결되는 연료전지 전원 시스템으로서,
입력단이 상기 AC 전원과 연결되며, 정전 신호를 입력받으며, 정전 신호 입력시 DC 전원을 출력하는 보조전원장치;
입력단이 상기 보조전원장치에 연결되며, 상기 보조전원장치로부터 출력되는 DC 전원에 대하여 DC-DC 변환을 수행하는 BOP 전원공급모듈;
입력단이 상기 BOP 전원공급모듈에 연결되어 운전신호를 출력하는 컨트롤러;
상기 컨트롤러의 운전신호에 응답하여 DC 전원을 생성하는 연료전지 스택; 및
상기 연료전지 스택으로부터 공급되는 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 DC-AC 인버터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 전원 시스템.
A fuel cell power system in which an input is connected to an AC power source and an output is connected to an input of a rectifier connected to a load using DC power,
An auxiliary power supply unit having an input terminal connected to the AC power supply, receiving an electric power failure signal, and outputting DC power when an electric power failure signal is input;
A BOP power supply module having an input terminal connected to the auxiliary power supply unit and performing DC-DC conversion on the DC power output from the auxiliary power supply unit;
A controller having an input connected to the BOP power supply module to output an operation signal;
A fuel cell stack which generates DC power in response to an operation signal of the controller; And
And a DC-AC inverter converting DC power supplied from the fuel cell stack to AC power.
제5항에 있어서,
상기 보조전원장치의 출력단이 부하의 입력단에 더 연결되는 것을 특징으로 하는 연료전지 전원 시스템. 6. The method of claim 5,
And an output terminal of the auxiliary power unit is further connected to an input terminal of the load.
KR1020130062587A 2013-05-31 2013-05-31 Fuel cell power supply system KR101477395B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130062587A KR101477395B1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Fuel cell power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130062587A KR101477395B1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Fuel cell power supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140141162A KR20140141162A (en) 2014-12-10
KR101477395B1 true KR101477395B1 (en) 2014-12-29

Family

ID=52458756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130062587A KR101477395B1 (en) 2013-05-31 2013-05-31 Fuel cell power supply system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101477395B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619233B1 (en) 2014-10-17 2016-05-10 현대자동차 주식회사 Exhaust pipe for turbo engine
KR20210089052A (en) 2020-01-07 2021-07-15 엘지전자 주식회사 Fuel cell system
KR20210089050A (en) 2020-01-07 2021-07-15 엘지전자 주식회사 Fuel cell system and mhthod for enhancing dynamic characteristic

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002315197A (en) * 2001-04-13 2002-10-25 Ohbayashi Corp Hybrid power supply system and its operation method
KR101201522B1 (en) * 2010-06-04 2012-11-14 세방전지(주) A system of hybrid UPS with fuel cells and methods thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002315197A (en) * 2001-04-13 2002-10-25 Ohbayashi Corp Hybrid power supply system and its operation method
KR101201522B1 (en) * 2010-06-04 2012-11-14 세방전지(주) A system of hybrid UPS with fuel cells and methods thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140141162A (en) 2014-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2763265B1 (en) Power conditioner system and storage battery power conditioner
JP5635562B2 (en) Solar power generation system including power generation module
EP2899606B1 (en) Power conditioner, and method for controlling same
EP2784900B1 (en) Power supply system
WO2012176477A1 (en) Power conditioner, control method and power generation system
KR101830666B1 (en) Power conversion apparatus
EP2670016A2 (en) Apparatus for photovoltaic power generation and method thereof
EP3089310B1 (en) Power conversion system, converter device, inverter device, and power conversion system manufacturing method
WO2017000910A1 (en) Photovoltaic electricity generation system and method of operating same to perform photovoltaic electricity generation
KR20140107098A (en) Electric energy storage device
US10284115B2 (en) Inverter system
JP2013162686A (en) Power supply system
KR101477395B1 (en) Fuel cell power supply system
JP2018182925A (en) Power supply system
JP6599700B2 (en) Grid interconnection device
JP2015133870A (en) Power converter and power conversion method
JP2014027856A (en) System interconnection apparatus
JP2012222972A (en) Uninterruptible power supply system
JP2014130416A (en) System interconnection device
CN115459216A (en) Power supply control protection system and control protection method
RU2440644C1 (en) Aviation power plant with generator on fuel elements
KR20140042092A (en) Solar energy storage device and operation method thereof
JP2018033226A (en) Photovoltaic power generation system
RU2483396C1 (en) Aerodrome power module operating on fuel elements
KR20180114195A (en) Fuel cell power plant with effective and reactive power modes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant