KR101777956B1 - 연료전지 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

연료전지 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101777956B1
KR101777956B1 KR1020160034341A KR20160034341A KR101777956B1 KR 101777956 B1 KR101777956 B1 KR 101777956B1 KR 1020160034341 A KR1020160034341 A KR 1020160034341A KR 20160034341 A KR20160034341 A KR 20160034341A KR 101777956 B1 KR101777956 B1 KR 101777956B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electric energy
fuel cell
cell system
charging unit
unit
Prior art date
Application number
KR1020160034341A
Other languages
English (en)
Inventor
손용두
강성진
전유택
Original Assignee
현대제철 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 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020160034341A priority Critical patent/KR101777956B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101777956B1 publication Critical patent/KR101777956B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L35/28—
    • 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
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04059—Evaporative processes for the cooling of a fuel cell
    • 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
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/04664—Failure or abnormal function
    • H01M8/04679—Failure or abnormal function of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/10—Fuel cells in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/40—Combination of fuel cells with other energy production systems
    • H01M2250/402—Combination of fuel cell with other electric generators
    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 연료전지 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 연료전지 시스템의 열에너지를 전기에너지로 변환하는 열-전기 변환부, 상기 전기에너지를 충전하는 충방전부, 및 상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있는지 체크하고, 상태에 이상이 있을 경우, 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하를 미리 설정된 기준이나 데이터에 따라 선택하여 전기에너지를 공급하여 상기 부하를 구동시키는 제어부를 포함한다.

Description

연료전지 시스템 및 그 제어 방법{FUEL CELL SYSTEM AND THE CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 연료전지 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지 시스템에서 낭비되고 있는 열에너지를 필요에 따라 전기에너지로 변환하여 재활용할 수 있도록 하는 연료전지 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지 시스템은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소 또는 산소를 포함한 공기의 화학 반응을 통해 전기와 열을 발생시키도록 한 열병합 발전시스템이다. 이러한 연료전지 시스템은 전기를 발생하는 연료전지 스택과 연료전지 주변장치(BOP : Balance of Plant)로 구성된다.
좀 더 구체적으로 상기 연료전지 시스템은 통상 발전모듈과 온수모듈을 포함하여 구성되며, 상기 발전모듈은 스택, 개질기, EBOP(제어기, 전력변환기, 전기센서류 등), 및 MBOP(유체기계류, 열교환기류, 센서류 등) 등으로 구성되며, 상기 온수모듈은 온수저장탱크, 보조보일러 등으로 구성된다.
이와 함께, 상기한 발전모듈 및 온수모듈 상호 간에는 상기 온수저장탱크 내에 저장된 저장수를 순환시키는 순환수 펌프와, 열회수를 위한 열교환기 및 연속운전을 위해 저장수를 냉각하는 방열기가 설치된다.
이러한 연료전지 시스템은 연료 유체기계를 통해 개질기에 공급된 도시가스가 수소로 변환되어 스택에 공급되고, 공기 유체기계를 통해 산소가 스택에 공급되어 스택에서 수소와 산호의 화학 반응으로 전기와 열을 생산하게 된다.
이때, 상기 전기는 전력변환기를 통해 가정에 공급되고, 상기 열은 온수저장탱크에 저장된 저장수와 열교환 되면서 상기 저장수의 온도를 상승시키게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 제10-2011-0062042호(2011.06.10.공개, 연료전지 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 연료전지 시스템에서 낭비되고 있는 열에너지를 필요에 따라 전기에너지로 변환하여 재활용할 수 있도록 하는 연료전지 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 연료전지 시스템은, 연료전지 시스템의 열에너지를 전기에너지로 변환하는 열-전기 변환부; 상기 전기에너지를 충전하는 충방전부; 및 상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있는지 체크하고, 상태에 이상이 있을 경우, 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하를 미리 설정된 기준이나 데이터에 따라 선택하여 전기에너지를 공급하여 상기 부하를 구동시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 열-전기 변환부에서 출력되는 전기에너지를 정전압으로 변환하여 상기 충방전부에 출력하는 정전압부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있을 경우, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이면 상기 충방전부에 충전된 전기에너지를 부하에 공급하고, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이 아니면 외부전원에 의한 전기에너지를 부하에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 연료전지 시스템의 스택이나 개질기의 발열 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에는 연료전지 냉각팬에 전기에너지를 공급하여 냉각시키고, 상기 연료전지 시스템의 축열조의 열에너지가 포화상태일 경우에는 축열조 냉각팬에 전기에너지를 공급하여 축열조를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 외부전원의 공급 이상으로 연료전지에 이상이 발생할 경우, 안전한 셧다운을 위하여 상기 연료전지 시스템의 메인제어부에 전기에너지를 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 연료전지 시스템의 제어 방법은, 열-전기 변환부가 연료전지 시스템의 열에너지를 전기에너지로 변환하는 단계; 충방전부가 상기 전기에너지를 충전하는 단계; 및 제어부가 상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있는지 체크하고, 상태에 이상이 있을 경우, 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하를 미리 설정된 기준이나 데이터에 따라 선택하여 전기에너지의 공급을 통해 상기 부하를 구동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있을 경우, 상기 제어부는, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이면 상기 충방전부에 충전된 전기에너지를 부하에 공급하고, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이 아니면 외부전원에 의한 전기에너지를 부하에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전기에너지의 공급을 통해 상기 부하를 구동시키는 단계에서, 상기 제어부는, 연료전지 시스템의 스택이나 개질기의 발열 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에는 연료전지 냉각팬에 전기에너지를 공급하여 냉각시키고, 상기 연료전지 시스템의 축열조의 열에너지가 포화상태일 경우에는 축열조 냉각팬에 전기에너지를 공급하여 축열조를 냉각시키고, 외부전원의 공급 이상으로 연료전지에 이상이 발생할 경우, 안전한 셧다운을 위하여 상기 연료전지 시스템의 메인제어부에 전기에너지를 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 연료전지 시스템에서 낭비되고 있는 열에너지를 필요에 따라 전기에너지로 변환하여 재활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연료전지 시스템 및 그 제어 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연료전지 시스템은, 연료전지(110), 열교환기(120), 부하(130), 및 전기에너지제어기(210)를 포함하고, 상기 전기에너지제어기(210)는 열-전기 변환부(211), 정전압부(212), 충방전부(213), 제어부(214), 및 스위칭부(215)를 포함한다.
상기 연료전지(110)는 전기와 열, 이 2가지 에너지원을 동시에 발생한다.
이때 상기 전기에너지의 경우에는 시스템(연료전지 시스템) 간 활용법이나 효율이 큰 차이가 없으나, 열에너지의 경우에는 시스템별, 상황별, 위치별로 큰 효율 차이가 발생한다.
이미 상술한 바와 같이, 연료전지 발전 시, 발생하는 열에너지를 활용하기 위해 주로 열교환기(120)를 이용하여 축열하는 것이 일반적이지만, 이는 열교환 효율이나 대기중으로 방출되는 열이 상당하여 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 상기 열교환기(120)에 연결되는 축열조(미도시)에 열을 저장하는 방식은 열을 다수 활용하는 시간에는 유용하나, 열 사용이 부족할 경우에는 열효율이 낮은 문제점이 있다.
따라서 열 사용이 부족하여 상기 축열조(미도시)가 열 포화 상태일 경우, 별도의 냉각팬(축열조 냉각팬)(132)을 장착하여 냉각시켜 주어야 한다.
본 실시예에서는 상기 축열조(미도시)가 열 포화 상태일 경우, 상기 제어부(214)가 이를 감지하여 충방전부(213)에 충전된 전기에너지를 이용하여 냉각팬(축열조 냉각팬)(132)을 구동한다.
이때 상기 열교환기(120)에서 발생되는 열은 상기 열-전기 변환부(211)에 의해 전기에너지로 변환되고, 상기 변환된 전기에너지는 상기 충방전부(213)에 충전된다.
예컨대 상기 열-전기 변환부(211)는 제백 효과(seebeck effect)를 이용할 수 있는 열전소자를 포함할 수 있다.
여기서 상기 제백 효과는 서로 다른 두 금속의 양쪽 끝을 모아서 용접하고, 용접한 한쪽에는 높은 온도, 다른 쪽에는 낮은 온도를 걸어줄 경우 두 금속에 전위차가 발생하는 효과를 의미한다. 이때 상기 두 금속의 종류 및 접점의 온도차에 따라 전류의 크기가 다르게 나타날 수 있다.
상기 열-전기 변환부(211)에서는 열전소자 적용 시, 제백 효과에 의해 전기에너지가 발생되고, 본 실시예에서는 상기 발생된 전기에너지를 충방전부(213)에 충전하여 재활용하는 특징이 있다.
그런데 상기 열-전기 변환부(211)를 통해 발생하는 전기에너지는 일정하지 않다. 왜냐하면 연료전지(110)에서 발생하는 열이 항상 일정한 것이 아니라, 시간대별 발전 상황에 따라 열 발생률이 다르기 때문이다.
따라서 이 열에너지를 전기에너지로 변환하는 열-전기 변환부(211)도 일정하지 않은 전기에너지를 발생하게 되고, 본 실시예에서는 정전압부(212)를 통해 일정한 전기에너지로 변환하여 충방전부(213)에 충전한다.
상기 제어부(214)는 상기 열-전기 변환부(211)에서 발생되는 전기에너지의 전압 및 전류, 상기 정전압부(212)에서 출력되는 전압 및 전류, 상기 충방전부(213)의 충전 상태 및 출력되는 전압과 전류를 모니터링 한다. 그리고 상기 열-전기 변환부(211), 정전압부(212), 충방전부(213), 및 스위칭부(215)의 구동(즉, 온 및 오프)을 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부(214)는 연료전기 시스템의 상태를 체크할 수 있다.
예컨대 상기 제어부(214)는 연료전지 시스템의 구성 요소(예 : 발전모듈 및 온수모듈의 구성 요소)에 이상(예 : 과열, 열 포화, 전원 이상 등)이 있는지 그 상태를 체크할 수 있다.
또한 상기 제어부(214)는 연료전지 시스템의 구성 요소(예 : 발전모듈 및 온수모듈의 구성 요소)에 이상(예 : 과열, 열 포화, 전원 이상 등)이 있을 경우, 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하(예 : 냉각팬, 메인제어부 등)(130)를 미리 설정된 기준이나 데이터(예 : 룩업 테이블)에 따라 선택하여 전기에너지를 공급한다.
이때 상기 전기에너지는 상기 충방전부(213)에 충전된 전기에너지이거나 외부전원으로 공급되는 전기에너지일 수 있다.
예컨대 상기 부하(130)에는 연료전지 냉각팬(131), 축열조 냉각팬(132), 메인제어부(133) 등이 포함된다. 다만 실시예에 따라서는 상기 예시된 부하(130) 이외에도 더 다양한 부하가 포함될 수도 있다.
상기 제어부(214)는 상기 스위칭부(215)를 통해 전기에너지를 공급할 부하(130)를 선택할 수 있으며, 상기 선택된 부하(130)에 공급할 전기에너지의 종류(예 : 충방전부에 충전된 전기에너지, 외부전원으로서 공급되는 전기에너지)를 선택할 수도 있다.
가령, 상기 제어부(214)는 연료전지 시스템의 스택(미도시)이나 개질기(미도시)의 발열 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에는 연료전지 냉각팬(131)에 전기에너지를 공급하여 스택(미도시)이나 개질기(미도시)를 냉각시키고, 축열조(미도시)의 열에너지가 포화상태일 경우에는 축열조 냉각팬(132)에 전기에너지를 공급하여 축열조(미도시)를 냉각시키며, 만약 외부전원의 공급 이상으로 연료전지에 이상이 발생할 경우, 안전한 셧다운을 위하여 메인제어부(133)에 충방전부(213)에 충전된 전기에너지를 공급할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(214)는 열-전기 변환부(211)를 통해 연료전지 시스템의 특정 구성 요소(예 : 연료전지, 축열조 등)에서 발생하는 열에너지를 전기에너지로 변환하여 충방전부(213)에 충전한다(S101).
이하 상기와 같이 충방전부(213)에 전기에너지가 충전된 상태라고 가정한다.
상기 제어부(214)는 연료전지 시스템의 상태를 체크한다(S102).
예컨대 상기 제어부(214)는 연료전지 시스템의 구성 요소(예 : 발전모듈 및 온수모듈의 구성 요소)에 이상(예 : 과열, 열 포화, 전원 이상 등)이 있는지 그 상태를 체크한다.
상기 체크 결과에 따라, 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있을 경우(S103의 예), 상기 제어부(214)는 상기 충방전부(213)에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상인지 체크한다(S104).
상기 충방전부(213)에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상인 경우(S104의 예), 즉, 상기 연료전지 시스템의 구성 요소(예 : 발전모듈 및 온수모듈의 구성 요소)에 이상(예 : 과열, 열 포화, 전원 이상 등)이 있고, 상기 충방전부(213)에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상인 경우, 상기 제어부(214)는 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하(예 : 냉각팬, 메인제어부 등)(130)를 선택하여 상기 충방전부(213)에 충전된 전기에너지를 공급한다(S105).
이에 따라 상기 부하(130)의 구동을 통해 연료전지 시스템의 상태 이상을 해소할 수 있게 된다.
한편 상기 충방전부(213)에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이 아닌 경우(S104의 아니오), 즉, 상기 연료전지 시스템의 구성 요소(예 : 발전모듈 및 온수모듈의 구성 요소)에 이상(예 : 과열, 열 포화, 전원 이상 등)이 있으나, 상기 충방전부(213)에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이 아닌 경우, 상기 제어부(214)는 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하(예 : 냉각팬, 메인제어부 등)(130)를 선택하여 외부의 전기에너지를 공급한다(S106).
이에 따라 상기 부하(130)의 구동을 통해 연료전지 시스템의 상태 이상을 해소할 수 있게 된다.
상기와 같이 본 실시예는 연료전지 시스템에서 낭비되고 있는 열에너지를 필요에 따라 전기에너지로 변환하여 재활용할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 기존의 연료전지 시스템에 포함되어 있던 불필요한 BOP(예 : UPS, 배터리 등)를 제거할 수 있게 되어 비용 및 에너지를 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 연료전지 120 : 열교환기
130 : 부하 131 : 연료전지 냉각팬
132 : 축열조 냉각팬 133 : 메인 제어부
210 : 전기에너지제어기 211 : 열-전기 변환부
212 : 정전압부 213 : 충방전부
214 : 제어부 215 : 스위칭부

Claims (8)

  1. 연료전지 시스템의 열에너지를 전기에너지로 변환하는 열-전기 변환부;
    상기 전기에너지를 충전하는 충방전부; 및
    상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있는지 체크하고, 상태에 이상이 있을 경우, 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하를 미리 설정된 기준이나 데이터에 따라 선택하여 전기에너지를 공급하여 상기 부하를 구동시키는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있을 경우, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이면 상기 충방전부에 충전된 전기에너지를 부하에 공급하고, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이 아니면 외부전원에 의한 전기에너지를 부하에 공급하며,
    연료전지 시스템의 스택이나 개질기의 발열 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에는 연료전지 냉각팬에 상기 충방전부에 충전된 전기에너지의 상태에 따라 상기 충방전부에 충전된 전기에너지나 또는 외부 전원에 의한 전기에너지를 선택적으로 공급하여 냉각시키고,
    상기 연료전지 시스템의 축열조의 열에너지가 포화상태일 경우에는 축열조 냉각팬에 상기 충방전부에 충전된 전기에너지의 상태에 따라 상기 충방전부에 충전된 전기에너지나 또는 외부 전원에 의한 전기에너지를 선택적으로 공급하여 축열조를 냉각시키며,
    외부전원의 공급 이상으로 연료전지에 이상이 발생할 경우, 안전한 셧다운을 위하여 상기 연료전지 시스템의 메인제어부에 상기 충방전부에 충전된 전기에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열-전기 변환부에서 출력되는 전기에너지를 정전압으로 변환하여 상기 충방전부에 출력하는 정전압부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 열-전기 변환부가 연료전지 시스템의 열에너지를 전기에너지로 변환하는 단계;
    충방전부가 상기 전기에너지를 충전하는 단계; 및
    제어부가 상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있는지 체크하고, 상태에 이상이 있을 경우, 상기 이상 상태를 해소할 수 있는 부하를 미리 설정된 기준이나 데이터에 따라 선택하여 전기에너지의 공급을 통해 상기 부하를 구동시키는 단계;를 포함하되,
    상기 연료전지 시스템의 상태에 이상이 있을 경우, 상기 제어부는, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이면 상기 충방전부에 충전된 전기에너지를 부하에 공급하고, 상기 충방전부에 충전된 전기에너지가 미리 설정된 기준 이상이 아니면 외부전원에 의한 전기에너지를 부하에 공급하며,
    상기 전기에너지의 공급을 통해 상기 부하를 구동시키는 단계에서,
    상기 제어부는,
    연료전지 시스템의 스택이나 개질기의 발열 온도가 기 설정된 온도 이상인 경우에는 연료전지 냉각팬에 상기 충방전부에 충전된 전기에너지의 상태에 따라 상기 충방전부에 충전된 전기에너지나 또는 외부 전원에 의한 전기에너지를 선택적으로 공급하여 냉각시키고,
    상기 연료전지 시스템의 축열조의 열에너지가 포화상태일 경우에는 축열조 냉각팬에 상기 충방전부에 충전된 전기에너지의 상태에 따라 상기 충방전부에 충전된 전기에너지나 또는 외부 전원에 의한 전기에너지를 선택적으로 공급하여 축열조를 냉각시키고,
    외부전원의 공급 이상으로 연료전지에 이상이 발생할 경우, 안전한 셧다운을 위하여 상기 연료전지 시스템의 메인제어부에 상기 충방전부에 충전된 전기에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020160034341A 2016-03-23 2016-03-23 연료전지 시스템 및 그 제어 방법 KR101777956B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160034341A KR101777956B1 (ko) 2016-03-23 2016-03-23 연료전지 시스템 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160034341A KR101777956B1 (ko) 2016-03-23 2016-03-23 연료전지 시스템 및 그 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101777956B1 true KR101777956B1 (ko) 2017-09-12

Family

ID=59926249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160034341A KR101777956B1 (ko) 2016-03-23 2016-03-23 연료전지 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101777956B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210056027A (ko) * 2019-11-08 2021-05-18 울산대학교 산학협력단 연료 전지 스택의 온도 조절 시스템 및 그 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111208A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Toyota Motor Corp 燃料電池発電システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111208A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Toyota Motor Corp 燃料電池発電システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210056027A (ko) * 2019-11-08 2021-05-18 울산대학교 산학협력단 연료 전지 스택의 온도 조절 시스템 및 그 방법
KR102254511B1 (ko) * 2019-11-08 2021-05-21 울산대학교 산학협력단 연료 전지 스택의 온도 조절 시스템 및 그 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7955746B2 (en) Storage of fuel cell energy during startup and shutdown or other power transitions
EP2717370B1 (en) Fuel cell device
JP5897059B2 (ja) 燃料電池デバイスにおける動作条件を制御する方法および装置
EP2975683B1 (en) Heat reclamation and temperature control for submersible vehicles that utilize fuel cells
KR101673717B1 (ko) 연료전지 자동차를 이용한 이동식 발전 시스템 및 그 제어 방법
KR100700546B1 (ko) 연료전지의 동결 방지 장치
JP2007141732A (ja) 燃料電池システム及びその温度調整方法
KR100837975B1 (ko) 연료전지 차량의 냉각 시스템
KR100807875B1 (ko) 연료전지 열병합 발전시스템
JP2006024418A (ja) 燃料電池システム
KR101777956B1 (ko) 연료전지 시스템 및 그 제어 방법
JP5407577B2 (ja) 燃料電池システム
JP2010067354A (ja) 燃料電池システム
KR101358335B1 (ko) 연료전지를 이용한 발전 장치
KR20120073405A (ko) 연료전지 시스템, 그리고 전원 제어 방법
US7021553B2 (en) Space heating system with fuel cells and a connection to a public electrical network
JP2013157189A (ja) エネルギー管理装置
KR101311576B1 (ko) 연료전지 시스템 및 이의 제어방법
US20180069250A1 (en) Fuel cell system and its operation method
WO2010007759A1 (ja) 燃料電池システム
JP2014116090A (ja) 燃料電池システム
JP2012003884A (ja) 燃料電池システムとその運転方法
KR20130022312A (ko) 열병합 연료전지 시스템 및 그 제어방법
JP2023088528A (ja) 電力制御装置とそれを用いた電力供給システム
JP5266782B2 (ja) 燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant