KR101611123B1 - 연료전지 출력 추정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 연료전지 출력 추정방법은 연료전지의 현재 승온 전류-전압특성에 기반하여 기설정된 전압에서의 예측전류를 추정하는 단계; 추정하는 단계 후, 추정된 예측전류와 기설정된 전압에 기반하여 제1 출력을 추정하는 단계; 제1 출력을 추정하는 단계 시, 셀전압비율에 기반하여 제2 출력을 추정하는 단계; 및 제1 출력을 추정하는 단계 및 제2 출력을 추정하는 단계 수행 후, 제1 출력과 제2 출력에 기반하여 연료전지 가용출력을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

연료전지 출력 추정방법 {Method for estimating power of fuelcell}
본 발명은 연료전지 냉시동 승온 시, 냉시동 완료 판단기준으로 활용하기 위해 실시간으로 연료전지의 가용 출력을 추정하는 연료전지 출력 추정방법에 관한 것이다.
연료전지 저온 방치로 인해, 내부 수분 빙결 시 연료전지 출력 확보를 위해 승온과정이 필요하다.
도 1은 종래에 연료전지 승온 시 연료전지 성능출력의 변화를 도시한 그래프이다. 도 1을 참조하면, 저온 방치되어 있던 연료전지 스택은 승온 초기에 ① 실선에 형성된 점들과 같은 스택 성능으로 진행된다. 승온이 진행됨에 따라 유사 전류에서 스택 전압이 점차적으로 상승되는 ②의 거동을 보이다가 승온이 완료되는 시점이 되면, ③ 실선에 형성된 점들과 같이 거동한다. 즉, ① 실선과 같은 스택성능을 가지는 연료전지는 차량 구동에 필요한 특정 출력을 낼 수 없기 때문에 ③ 실선과 같은 스택성능을 가질 때까지 승온동작을 진행한다.
하지만, 승온 시 연료전지 출력은 차량 구동에 필요한 출력에 비하여 그 크기가 작은데, 이는 차량 구동에 필요한 전류를 인가하게 되면 기타 고전압 부품들의 정상 구동에 필요한 전압 조건 이하로 스택 성능이 하락하기 때문이다.
따라서, 연료전지 출력은 차량 구동에 필요한 출력에 도달할 때까지 승온동작할 필요가 없으나, 승온 정도 또는 승온 중 연료전지의 가용 출력에 대한 상태를 확인할 수 있는 기술이 미비하여 충분한 온도 상승이 이루어지기까지 과도한 시동 지연이 발생한다는 문제점이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1439058 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 연료전지 냉시동 승온 중, 연료전지의 전류-전압 특성과 셀전압비율을 기반으로 하여 연료전지의 가용출력을 추정함으로써 냉시동 완료를 적절한 시점에 완료하여 불필요한 시동 지연을 최소화하는 연료전지 출력 추정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 출력 추정방법은 연료전지의 현재 승온 전류-전압특성에 기반하여 기설정된 전압에서의 예측전류를 추정하는 단계; 상기 추정하는 단계 후, 추정된 예측전류와 기설정된 전압에 기반하여 제1 출력을 추정하는 단계; 상기 제1 출력을 추정하는 단계 시, 셀전압비율에 기반하여 제2 출력을 추정하는 단계; 및 상기 제1 출력을 추정하는 단계 및 제2 출력을 추정하는 단계 수행 후, 제1 출력과 제2 출력에 기반하여 연료전지 가용출력을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 예측전류를 추정하는 단계 전, 엔진 시동시 엔진의 냉시동 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 판단하는 단계 수행결과, 상기 엔진의 냉시동이라고 판단된 경우 연료전지의 승온동작을 수행한 후 상기 예측전류을 추정하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 기설정된 전압은 차량의 고전압 부품들이 동작할 수 있는 기준 전압인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 예측전류는 상기 연료전지의 현재 승온 전류-전압특성으로부터 기설정된 전류-전압 기울기에 기반하여 추정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 셀전압비율은 복수의 셀 평균전압보다 복수의 셀 중 최소전압을 출력하는 셀의 전압이 클수록 높아지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 셀전압비율이 높을수록 제2 출력이 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 출력은 셀전압비율이 제1 기준값 이상인 경우에는 양수로 추정되고, 제1 기준값 미만이고 제2 기준값 이상인 경우에는 0으로 추정되며, 제2 기준값 미만인 경우에는 음수로 추정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연료전지 가용출력은 제1 출력과 제2 출력의 합인 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 연료전지 출력 추정방법에 따르면 연료전지의 가용출력을 추정할 수 있기 때문에 적절한 시점에 시동을 완료할 수 있어, 불필요한 시동 지연을 최소화할 수 있다.
또한, 연료전지의 승온전류-전압 특성에 따라 연료전지 가용출력을 추정하는데 더해 셀전압비율을 고려하여 연료전지 가용출력을 추정함으로써, 보다 정밀하게 연료전지 가용출력을 추정하여 적절한 시동완료 시점을 산출할 수 있다.
도 1은 종래에 연료전지 승온 시 연료전지 성능출력의 변화를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 출력 추정방법을 도시한 순서도이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 출력 추정방법의 제1 출력 추정방법을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 출력 추정방법의 제2 출력 추정방법을 도시한 그래프이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연료전지 출력 추정방법에 대하여 살펴본다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 출력 추정방법을 도시한 순서도이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 출력 추정방법의 제1 출력 추정방법을 도시한 그래프이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 출력 추정방법의 제2 출력 추정방법을 도시한 그래프이다.
도 2 내지 도 5을 참조하면, 연료전지 출력 추정방법은 연료전지의 현재 승온 전류-전압특성에 기반하여 기설정된 전압에서의 예측전류를 추정하는 단계(S120); 상기 추정하는 단계(S120) 후, 추정된 예측전류와 기설정된 전압에 기반하여 제1 출력을 추정하는 단계(S130); 상기 제1 출력을 추정하는 단계(S130) 시, 셀전압비율에 기반하여 제2 출력을 추정하는 단계(S140); 및 상기 제1 출력을 추정하는 단계(S130) 및 제2 출력을 추정하는 단계(S140) 수행 후, 제1 출력과 제2 출력에 기반하여 연료전지 가용출력을 산출하는 단계(S150);를 포함할 수 있다. 이때, 기설정된 전압은 차량의 고전압 부품들이 동작할 수 있는 기준 전압이고, 상기 예측전류는 상기 연료전지의 현재 승온 전류-전압특성으로부터 기설정된 전압-전류 기울기에 기반하여 추정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
먼저 예측전류를 추정하는 단계(S120) 전, 엔진 시동시 엔진의 냉시동 여부를 판단하는 단계(S100)를 더 포함하고, 상기 판단하는 단계(S100) 수행결과, 상기 엔진의 냉시동이라고 판단된 경우 연료전지의 승온동작을 수행한 후(S110) 상기 예측전류를 추정하는 단계(S120)를 수행할 수 있다.
엔진의 냉시동 여부를 판단하는 단계(S100)는 냉각수 온도에 따라 판단되는데 일정온도 이하인 경우에 엔진이 냉시동 상태라고 판단하여, 연료전지에 수소 및 공기를 공급하는 승온 동작을 실시한다(S110). 반면 냉각수 온도가 일정온도를 초과하는 경우에는 냉시동 상태가 아니라고 판단하여 정상적인 시동이 이루어지도록 마련한다(S105).
종래에 연료전지는 냉시동 시, 승온과정에 따라 성능이 변화하게 되는데, 초기 시동시에는 전류 대비 전압성능이 낮게 출력되는 특성을 띈다. 이후로 연료전지는 일정전류에서 고전압을 출력할 수 있도록 특성이 변화하게 되고, 완료시점에서는 전류 대비 전압성능이 높게 출력되는 특성을 띈다.
도 3을 참조하면, 엔진이 냉시동 상태인 경우에 승온과정에 따른 연료전지스택의 출력변화를 확인할 수 있다. 최하단에 도시된 실선은 초기시동시의 연료전지 스택의 성능을 도시한 것이고, 최상단에 도시된 실선은 승온동작 말기에서의 연료전지스택의 성능을 도시한 것인데, 절대적인 전압 레벨의 차이는 있으나 전류의 증가/감소에 따라 달라지는 전압의 기울기는 유사함을 알 수 있다. 본 발명은 이때의 기울기를 기설정된 전류-전압 기울기로 설정한다.
따라서, 본 발명은 현재 승온전류 및 현재 승온전압 특성으로부터 기설정된 전류-전압 기울기를 적용함으로써 도 3의 가운데 도시된 실선인 현재 연료전지의 성능곡선을 추정할 수 있다. 이때, 추정된 연료전지의 성능곡선을 이용함으로써 현재 연료전지의 성능이 기설정된 전압 출력이 가능한 전류값인 예측전류를 추정할 수 있다. 이렇게 추정된 예측전류와 기설정된 전압을 곱함으로써 승온 동작중인 연료전지의 가용출력 중 제1 출력을 추정할 수 있다.
도 4는 도 3의 실시 예보다 승온동작이 더 지속한 연료전지의 출력변화를 확인할 수 있다. 도 3과 비교하였을 때, 도 4 가운데 도시된 현재 연료전지의 성능곡선은 전류 대비 전압 성능이 높게 형성된다. 또한, 기설정된 전압에서 추정되는 예측전류가 더 커져서 연료전지 스택이 예측전류까지 기설정된 전압을 출력 가능하게 된다.
이에 더해 본 발명은 셀전압비율에 기반하여 제2 출력을 추정함으로써 연료전지 가용출력의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 셀전압비율은 복수의 셀 평균전압보다 복수의 셀 중 최소전압을 출력하는 셀의 전압이 클수록 높아지고, 상기 셀전압비율이 높을수록 제2 출력이 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
즉, 승온 초기 연료전지 빙결상태에서는 승온 초기에 결빙 상태의 불균일성으로 인해 상대적으로 성능이 낮은 셀과 성능이 높은 셀이 발생한다. 승온이 진행됨에 따라 상대적으로 성능이 낮은 셀에서 고발열이 발생하여, 서서히 정상 셀 성능으로 회복되어, 승온 말기에는 셀전압비율이 1에 가까운 수치를 나타내게 된다.
도 5를 참조하면, 제2 출력은 셀전압비율이 제1 기준값 이상인 경우에는 양수로 추정되고, 제1 기준값 미만이고 제2 기준값 이상인 경우에는 0으로 추정되며, 제2 기준값 미만인 경우에는 음수로 추정되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는, 실제로 추정된 제1 출력이 셀전압비율에 따라 가감산되는 현상이 발생하여 제1 출력의 정밀도가 낮아질 수 있기 때문이다.
연료전지 가용출력은 제1 출력과 제2 출력의 합으로 산출될 수 있다. 결과적으로 연료전지 가용출력을 연료전지의 승온전류-전압 특성에 의해 추정된 제1 출력에 셀전압비율에 의한 셀전압 균일성 요소를 고려한 제2 출력을 가감산함으로써 정밀하게 추정할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 연료전지 출력 추정방법에 따르면 연료전지의 가용출력량을 추정할 수 있기 때문에 적절한 시점에 시동을 완료할 수 있어, 불필요한 시동 지연을 최소화할 수 있다.
또한, 연료전지의 전류-전압 특성에 따라 연료전지 가용출력을 추정하는데 더해 셀전압비율을 고려하여 연료전지 가용출력을 추정함으로써, 보다 정밀하게 연료전지 가용출력을 추정하여 적절한 시동완료 시점을 산출할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S100: 엔진 냉시동? S105: 정상시동진행
S110: 연료전지 승온 동작
S120: 연료전지의 현재 승온전류-전압 특성 측정
S130: 제1 출력 추정 S140: 제2 출력 추정
S150: 연료전지 가용출력 산출

Claims (8)

  1. 연료전지의 현재 승온 전류-전압특성에 기반하여 기설정된 전압에서의 예측전류를 추정하는 단계;
    상기 추정하는 단계 후, 추정된 예측전류와 기설정된 전압에 기반하여 제1 출력을 추정하는 단계;
    상기 제1 출력을 추정하는 단계 시, 셀전압비율에 기반하여 제2 출력을 추정하는 단계; 및
    상기 제1 출력을 추정하는 단계 및 제2 출력을 추정하는 단계 수행 후, 제1 출력과 제2 출력에 기반하여 연료전지 가용출력을 산출하는 단계;를 포함하는,
    연료전지 출력 추정방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예측전류를 추정하는 단계 전, 엔진 시동시 엔진의 냉시동 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 판단하는 단계 수행결과, 상기 엔진의 냉시동이라고 판단된 경우 연료전지의 승온동작을 수행한 후 상기 예측전류을 추정하는 단계를 수행하는,
    연료전지 출력 추정방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 전압은 차량의 고전압 부품들이 동작할 수 있는 기준 전압인 것을 특징으로 하는,
    연료전지 출력 추정방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 예측전류는 상기 연료전지의 현재 승온 전류-전압특성으로부터 기설정된 전류-전압 기울기에 기반하여 추정되는 것을 특징으로 하는,
    연료전지 출력 추정방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 셀전압비율은 복수의 셀 평균전압보다 복수의 셀 중 최소전압을 출력하는 셀의 전압이 클수록 높아지는 것을 특징으로 하는,
    연료전지 출력 추정방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 셀전압비율이 높을수록 제2 출력이 증가하는 것을 특징으로 하는,
    연료전지 출력 추정방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 출력은 셀전압비율이 제1 기준값 이상인 경우에는 양수로 추정되고, 제1 기준값 미만이고 제2 기준값 이상인 경우에는 0으로 추정되며, 제2 기준값 미만인 경우에는 음수로 추정되는 것을 특징으로 하는,
    연료전지 출력 추정방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지 가용출력은 제1 출력과 제2 출력의 합인 것을 특징으로 하는,
    연료전지 출력 추정방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112259765A (zh) * 2019-07-06 2021-01-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种基于对称双阴极结构固体氧化物燃料电池电芯的电信号收集方法
US11217802B2 (en) 2018-03-14 2022-01-04 Hyundai Motor Company Method and system for estimating available output of fuel cell

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108682880B (zh) * 2018-05-31 2023-04-18 天津中德应用技术大学 质子交换膜氢燃料电池堆输出保护装置及其控制方法
JP6787970B2 (ja) * 2018-10-22 2020-11-18 本田技研工業株式会社 燃料電池システム及びその制御方法
CN113793954B (zh) * 2021-11-17 2022-02-18 中国人民解放军空军预警学院 一种固体氧化物燃料电池负载上升时的参数调节方法
CN116278988B (zh) * 2023-05-22 2023-09-22 上海氢晨新能源科技有限公司 燃料电池升载速率控制方法和车辆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013206625A (ja) 2012-03-27 2013-10-07 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4686957B2 (ja) 2003-02-28 2011-05-25 日産自動車株式会社 燃料電池発電制御システム
JP4936126B2 (ja) * 2007-04-16 2012-05-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP4329043B2 (ja) 2007-08-28 2009-09-09 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
US7993787B2 (en) * 2007-09-21 2011-08-09 GM Global Technology Operations LLC Method for fast and reliable fuel cell system start-ups
SA04250400B1 (ar) * 2009-09-10 2008-03-29 سولفاي فارماسويتكالز جي ام بي اتش مشتقات الهيدرونوبول hydronopol كمؤازرات agonists في مستقبلات orl1 البشرية
JP2011222183A (ja) 2010-04-06 2011-11-04 Toyota Motor Corp 燃料電池の状態推定装置
KR20120060505A (ko) * 2010-12-02 2012-06-12 현대자동차주식회사 연료전지 시스템의 냉시동 제어장치 및 방법
JP5345662B2 (ja) 2011-09-21 2013-11-20 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
US8986899B2 (en) * 2012-10-29 2015-03-24 Gm Global Technology Operations, Llc Systems and methods for enhancing fuel cell vehicle startup
EP3057164B1 (en) * 2013-10-08 2017-11-08 Nissan Motor Co., Ltd Fuel cell system and method for controlling fuel cell system
KR101439058B1 (ko) 2013-10-29 2014-11-04 현대자동차주식회사 연료 전지 차량의 냉시동 제어 방법 및 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013206625A (ja) 2012-03-27 2013-10-07 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11217802B2 (en) 2018-03-14 2022-01-04 Hyundai Motor Company Method and system for estimating available output of fuel cell
CN112259765A (zh) * 2019-07-06 2021-01-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种基于对称双阴极结构固体氧化物燃料电池电芯的电信号收集方法

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