KR101937506B1 - 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기를 생성하기 위한 연료전지스택모듈, 상기 연료전지스택모듈로부터 배출가스가 배출되도록 상기 연료전지스택모듈에 연결되게 설치되는 배기부, 및 상기 배기부를 통해 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈로 재공급하기 위한 순환부를 포함하는 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 전기화학 반응에서 미반응된 연료가 낭비되는 것을 방지함으로써 연료전지를 가동하는데 소모되는 비용을 감소시킬 수 있다.

Description

미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템{Fuel Cell System with Recirculation System}
본 발명은 미반응된 연료를 순환시키기 위한 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템에 관한 것이다.
연료전지(Feul Cell)는 천연가스, 석탄가스, 메탄올 등 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산화제 중의 산소를 전기화학 반응에 의해서 직접 전기에너지로 변환시키는 고효율의 청정발전 기술이다. 이러한 연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라 크게 알칼리형(AFC, Alkaline Fuel Cell), 인산형(PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell), 용융탄산형(MCFC, Molten Carbonate Fuel Cell), 고체산화물(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell), 및 고분자(PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) 연료전지로 분류된다.
고체산화물 연료전지는 600 ℃ 내지 1000 ℃ 정도의 고온에서 작동되는 연료전지로서, 종래 여러 형태의 연료전지들에 비하여 상대적으로 전해질의 위치 제어가 쉽고 전해질의 고갈 우려가 없으며, 소재의 수명이 길다는 장점으로 인해 널리 사용되고 있다.
한편, 고체산화물 연료전지는 높은 전위를 얻기 위하여 전기화학 반응이 일어나는 연료전지용 셀을 복수개 적층한 연료전지스택을 사용한다. 이러한 연료전지스택은 연료전지스택모듈에 복수개 설치됨으로써 더 높은 전위를 얻을 수 있다.
종래의 연료전지시스템은 연료전지스택의 전기화학 반응 이후에 생성되는 배출가스를 외부로 배출하였다. 그러나, 상기 배출가스에는 연료전지스택에서 전기화학 반응되지 않은 미반응된 연료가 포함되어 있었다. 이에 따라, 종래의 연료전지시스템은 복수개의 연료전지스택모듈로부터 배출되는 배출가스에 다량의 미반응된 연료가 포함된 상태로 외부로 배출되었다.
따라서, 종래의 연료전지시스템은 복수개의 연료전지스택에 공급되는 연료 중에서 전기화학 반응에 미반응된 다량의 연료가 배출가스에 포함되어 배출됨으로써 연료전지를 가동하는데 공급되는 연료가 낭비되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 전기화학 반응에서 미반응된 연료가 낭비되는 것을 방지할 수 있는 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템은 전기를 생성하기 위한 연료전지스택모듈; 상기 연료전지스택모듈로부터 배출가스가 배출되도록 상기 연료전지스택모듈에 연결되게 설치되는 배기부; 및 상기 배기부를 통해 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈로 재공급하기 위한 순환부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템에 있어서, 상기 순환부는 상기 연료전지스택모듈에 캐리어가스를 공급하기 위한 공급기구, 및 미반응연료가 포함된 배출가스가 벤츄리효과에 의해 상기 연료전지스택모듈로 재공급되도록 상기 캐리어가스의 공급유량 및 상기 캐리어가스의 공급속도 중에서 적어도 하나를 조절하는 조절기구를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템에 있어서, 상기 연료전지스택모듈은 서로 이격되게 설치되는 제1연료전지스택, 제2연료전지스택, 및 상기 제1연료전지스택과 상기 제2연료전지스택에 연료가 공급되도록 상기 제1연료전지스택과 상기 제2연료전지스택을 연결하는 제1덕트를 포함할 수 있다. 상기 제1덕트는 상기 제1연료전지스택에 대해 연료가 제1방향으로 통과하고, 상기 제2연료전지스택에 대해 연료가 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향으로 통과하도록 상기 연료전지스택들을 연결할 수 있다. 상기 순환부는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈로 재공급하기 위한 캐리어가스를 상기 제1덕트에 공급하는 제1공급기구를 포함할 수 있다. 상기 제1공급기구는 연료가 상기 제1방향으로 통과하는 상기 제1연료전지스택에 대해 캐리어가스가 상기 제1방향으로 공급되도록 상기 제1덕트에 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템에 있어서, 상기 순환부는 상기 캐리어가스를 상기 제1덕트에 공급하는 제2공급기구를 포함할 수 있다. 상기 제2공급기구는 연료가 상기 제2방향으로 통과하는 상기 제2연료전지스택에 대해 캐리어가스가 상기 제2방향으로 공급되도록 상기 제1덕트에 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 전기화학 반응에서 미반응된 연료가 낭비되는 것을 방지함으로써 연료전지를 가동하는데 소모되는 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도, 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템을 나타낸 개략적인 개념도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 연료전지스택에 연료를 공급하여 전기화학 반응에 의해 전기를 생성한 후 배출되는 배출가스에 포함된 미반응연료를 연료전지스택으로 순환시켜 추가로 전기를 생성하기 위한 것이다. 상기 연료전지스택은 전해질, 연료(Fuel), 및 산화제에 의해 발생되는 전기화학 반응을 통해 전기를 생성할 수 있다. 상기 미반응연료는 상기 연료전지스택을 통과하면서 전기화학 반응되지 않고 배출되는 연료를 의미한다. 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 연료 및 상기 산화제가 상기 연료전지스택을 통과할 수 있다. 상기 배출가스에 포함되어 있는 미반응연료는 벤츄리 효과(Venturi Effect)에 의해 상기 연료전지스택으로 순환될 수 있다. 상기 벤츄리 효과는 높은 압력과 낮은 압력의 압력 차이를 이용해 낮은 압력에 있는 유체가 높은 압력 쪽으로 빨려 올라가는 현상을 말한다.
본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 전기를 생성하기 위한 연료전지스택모듈(2), 상기 연료전지스택모듈(2)로부터 배출가스가 배출되도록 상기 연료전지스택모듈(2)에 연결되게 설치되는 배기부(3), 및 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급하기 위한 순환부(4)를 포함한다.
상기 연료전지스택모듈(2)은 전해질, 연료 및 산화제에 의한 전기화학 반응으로 전기를 생성할 수 있다. 상기 전기화학 반응으로 생성되는 배출가스에는 상기 전해질 및 산화제와 반응되지 않은 미반응연료가 포함되어 있다. 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 순환부(4)를 통해 상기 연료전지스택모듈(2)로 다시 공급할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 연료전지스택모듈(2)로 다시 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 미반응연료가 상기 연료전지스택과 다시 전기화학 반응함으로써 미반응연료를 그냥 배출시킨 경우에 비해 전기 생성 효율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급함으로써 전기를 생성하는데 공급되는 연료가 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 전기를 생성하는데 소모되는 운영비용을 절감할 수 있다.
이하에서는 상기 연료전지스택모듈(2), 상기 배기부(3), 및 상기 순환부(4)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1을 참고하면, 상기 연료전지스택모듈(2)은 전기를 생성한다. 상기 연료전지스택모듈(2)은 전기화학 반응이 일어남으로써 전기를 생성할 수 있다. 이를 위해, 상기 연료전지스택모듈(2)은 연료전지용 셀이 적층돼서 형성된 연료전지스택(21), 상기 연료전지스택에 연료를 공급하기 위한 제1덕트(22), 상기 연료전지스택에 산화제를 공급하기 위한 제2덕트를 포함할 수 있다. 상기 연료전지용 셀은 전해질, 양극, 및 음극으로 구성된다. 상기 전해질은 충분한 전기를 발생시키기 위하여 이온 전도성이 높은 물질을 사용한다. 예컨대, 상기 전해질은 산화세륨(CeO2), 지르코니아(ZrO2)일 수 있다. 상기 음극(Anode)은 연료 연소시 촉매반응이 일어나고, 환원시 전기 전도도가 높은 소재로 형성될 수 있다. 상기 양극(Cathode)은 전기 전도도가 높고, 쉽게 산화되지 않는 소재로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 양극과 음극은 세라믹(Ceramic)일 수 있다. 상기 연료전지스택은 상기 연료전지용 셀이 적층되게 형성되고, 연료 및 산화제가 통과하여 흐름으로써 전기화학 반응이 일어나게 된다. 예컨대, 상기 전기화학 반응은 수소와 산소가 결합될 경우 물과 전기가 생성되는 반응일 수 있다. 이에 따라, 상기 연료전지스택(21)은 전기를 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 연료전지용 셀의 음극에는 연료가 통과하여 흐르고, 상기 연료전지용 셀의 양극에는 산화제가 통과하여 흐를 수 있다. 상기 전해질은 상기 음극과 상기 양극 사이에 위치됨으로써 전기화학 반응에 의해 전기가 생성되도록 할 수 있다.
상기 연료전지스택(21)은 일측에서 타측을 향하는 방향으로 산화제가 통과하여 흐르게 형성되고, 상기 산화제가 통과하여 흐르는 방향에 교차되게 연료가 통과하여 흐르게 형성된다. 예컨대, 상기 연료전지스택(21)은 상기 연료전지용 셀의 내부를 관통하는 제1통과공(미도시)이 형성됨으로 상기 산화제가 통과하여 흐르도록 할 수 있다. 예컨대, 상기 연료전지스택(21)은 상기 연료전지용 셀의 내부에 상기 산화제가 통과하는 방향과 교차되는 방향으로 제2통과공(미도시)이 형성됨으로써 상기 연료가 흐르도록 할 수 있다. 예컨대, 상기 제1통과공과 상기 제2통과공은 직각으로 교차될 수 있다. 예컨대, 상기 연료전지스택(21)은 상기 제1통과공이 형성된 양극과 상기 제2통과공이 형성된 음극을 다른 방향으로 접합 또는 적층시킴으로써 상기 산화제와 상기 연료가 교차되도록 할 수 있다. 상기 연료전지스택(21)은 상기 산화제와 상기 연료가 통과되어 흐름으로써 상기 전해질과 전기화학 반응이 발생됨에 따라 전기가 생성될 수 있다. 상기 전해질은 상기 연료와 상기 산화제가 혼합되는 것을 방지한다. 예컨대, 상기 전해질은 상기 연료가 통과되는 음극과 상기 산화제가 통과되는 양극 사이에 위치됨으로써 상기 연료와 상기 산화제가 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 연료전지스택모듈(2)은 제1덕트(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1덕트(22)에는 연료가 공급될 수 있다. 상기 제1덕트(22)는 상기 연료전지스택(21)을 기준으로 상기 연료전지스택(21)의 일측과 타측이 연계되도록 상기 연료전지스택(21)에 설치된다. 예컨대, 상기 연료전지스택(21)이 직방체 형태이고, 상측부터 반시계방향으로 제1면, 제2면, 제3면, 제4면이라고 가정할 경우, 상기 제1덕트(22)는 상기 연료전지스택(21)의 제1면 및 상기 연료전지스택(21)의 제3면에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1덕트(22)를 통해 공급되는 연료는 상기 연료전지스택(21)의 제3면에서 제1면으로 상기 연료전지스택(21)을 통과해서 흐를 수 있다. 상기 제1덕트(22)를 통해 공급되는 연료는 상기 연료전지스택(21)의 제1면에서 제3면으로 상기 연료전지스택(21)을 통과해서 흐를 수도 있다. 상기 상측은 상기 연료전지스택(21)을 통과한 상기 연료가 배출되는 면일 수 있다.
상기 제1덕트(22)는 상기 연료전지스택모듈(2)의 외부에서 공급되는 연료가 상기 연료전지스택(21)을 통과하도록 상기 연료를 가이드할 수 있다. 상기 제1덕트(22)는 단면이 직사각형 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 연료를 상기 연료전지스택(21)으로 가이드하고, 상기 연료전지스택(21)을 제외한 곳으로 누설시키지 않는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제1덕트(22)에는 임펠러, 펌프 등이 설치됨으로써 상기 연료전지스택모듈(2)의 외부에서 상기 연료전지스택(21)으로 연료를 이동시킬 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 연료전지스택모듈(2)은 제2덕트를 포함할 수 있다.
상기 제2덕트에는 산화제가 공급될 수 있다. 상기 제2덕트는 상기 연료전지스택(21)을 기준으로 상기 연료전지스택(21)의 일측과 타측이 연계되도록 상기 연료전지스택(21)에 설치된다. 예컨대, 상기 연료전지스택(21)이 직방체 형태이고, 상측부터 반시계방향으로 제1면, 제2면, 제3면, 제4면이라고 가정할 경우, 상기 제2덕트는 상기 연료전지스택(21)의 제2면 및 상기 연료전지스택(21)의 제4면에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 제2덕트에 공급되는 산화제는 상기 연료전지스택(21)의 제2면에서 제4면을 향하는 방향으로 상기 연료전지스택(21)을 통과하여 흐를 수 있다. 상기 제2덕트에 공급되는 산화제는 상기 연료전지스택(21)의 제4면에서 제2면을 향하는 방향으로 상기 연료전지스택(21)을 통과하여 흐를 수도 있다. 상기 상측은 상기 연료전지스택(21)을 통과한 상기 연료가 배출되는 면일 수 있다.
상기 제2덕트는 상기 연료전지스택모듈(2)의 외부에 존재하는 산화제를 흡입할 수 있다. 예컨대, 상기 산화제는 공기(Air)일 수 있다. 상기 제2덕트는 상기 흡입한 산화제가 상기 연료전지스택(21)을 통과하도록 상기 산화제를 가이드 할 수 있다. 상기 제2덕트는 단면이 직사각형 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 산화제를 상기 연료전지스택(21)으로 가이드하고, 상기 연료전지스택(21)을 제외한 곳으로 누설시키지 않는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다. 상기 제2덕트에는 송풍기나 공기압축기 등이 설치됨으로써 상기 연료전지스택모듈(2)의 외부에 존재하는 공기를 흡입하여 상기 연료전지스택(21)으로 공급할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 배기부(3)를 포함할 수 있다.
상기 배기부(3)는 상기 연료전지스택모듈(2)로부터 배출가스가 배출되도록 상기 연료전지스택모듈(2)에 연결되게 설치된다. 상기 배기부(3)는 상기 연료전지스택모듈(2)로부터 배출되는 배출가스를 배출시키기 위한 통로이다. 이를 위해, 상기 배기부(3)는 상기 제1덕트(22)에 결합된다. 상기 배기부(3)는 상기 연료가 상기 연료전지스택(21)을 통과해서 배출가스가 배출되는 방향에 설치된 상기 제1덕트(22)에 결합된다. 이에 따라, 상기 배기부(3)는 상기 연료전지스택(21)에서 전기화학 반응 이후에 생성된 배출가스를 배출시킬 수 있다. 예컨대, 상기 배기부(3)는 용접 또는 나사결합 등의 방법으로 상기 제1덕트(22)에 결합될 수 있다. 상기 배기부(3)는 관 또는 파이프 등과 같은 관로로 형성됨으로써 상기 제1덕트(22)로부터 배출되는 배출가스를 가이드할 수 있다. 상기 배기부(3)는 상기 제1덕트(22)에 공급되는 연료의 압력으로 상기 배출가스를 배출시킬 수 있다. 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 배출가스의 압력은 상기 제1덕트(22)에 연료가 공급되는 압력보다 낮다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 순환부(4)를 포함할 수 있다.
상기 순환부(4)는 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급한다. 상기 순환부(4)는 일측이 상기 배기부(3)에 연결되고, 타측이 상기 연료전지스택(21)에 연료를 공급하는 제1덕트(22)에 연결된다. 상기 순환부(4)는 상기 배기부(3)에서 상기 제1덕트(22)를 향하는 방향으로 상기 배출가스를 이동시킴으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 상기 미반응연료를 재공급할 수 있다. 예컨대, 상기 순환부(4)에는 임펠러, 송풍기, 펌프 중에서 적어도 하나가 설치됨으로써 상기 배출가스를 상기 제1덕트(22)로 이동시킬 수 있다. 상기 순환부(4)는 상기 연료전지스택(21)에 연료가 공급되는 방향에 설치된 제1덕트(22)에 결합된다. 이에 따라, 상기 순환부(4)는 상기 연료전지스택(21)을 통과하기 전에 공급되는 연료에 상기 배출가스를 공급할 수 있다. 따라서, 상기 순환부(4)는 상기 연료에 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 혼합시킬 수 있다. 상기 순환부(4)는 용접 또는 나사결합 등의 방법으로 상기 제1덕트(22)에 결합될 수 있다. 상기 순환부(4)는 관 또는 파이프 등과 같은 관로로 형성됨으로써 상기 배기부(3)를 따라 배출되는 상기 배출가스를 가이드 할 수 있다.
본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 미반응연료가 상기 연료전지스택과 다시 전기화학 반응함으로써 미반응연료를 그냥 배출시킨 경우에 비해 전기 생성 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 연료전지스택모듈(2)로 다시 공급시킴으로써 전기를 생성하는데 공급되는 연료가 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 전기를 생성하는데 소모되는 운영비용을 절감할 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 순환부(4)는 공급기구(41) 및 조절기구(42)를 포함할 수 있다.
상기 공급기구(41)는 상기 연료전지스택모듈(2)에 캐리어가스를 공급한다. 도시되지 않았지만, 상기 공급기구(41)는 캐리어가스가 저장된 저장기구와 상기 연료전지스택모듈(2) 사이에 위치된다. 상기 공급기구(41)는 상기 저장기구와 상기 연료전지스택모듈(2)을 연결하는 관 또는 파이프 등과 같은 관로에 설치된다. 예컨대, 상기 공급기구(41)는 상기 저장기구에 저장된 캐리어가스를 흡입하여 상기 연료전지스택모듈(2)로 배출시킴으로써 상기 캐리어가스를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 공급기구(41)는 임펠러, 송풍기, 펌프 중 적어도 하나일 수 있다. 예컨대, 상기 공급기구(41)는 상기 저장기구와 상기 연료전지스택모듈(2)을 연결시키는 관로에 설치되어 관로를 개폐함으로써 상기 캐리어가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지스택모듈(2) 내부의 압력은 상기 캐리어가스가 저장된 상기 저장기구 내부의 압력보다 낮다. 상기 공급기구(41)는 밸브일 수 있다.
상기 공급기구(41)는 상기 저장기구에 저장된 캐리어가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 이동시킨다. 이에 따라, 상기 공급기구(41)는 공급되는 고온의 연료에 상기 캐리어가스를 혼합시킬 수 있다. 예컨대, 상기 공급기구(41)는 상기 고온의 연료에 캐리어가스를 혼합시킴으로써 상기 연료의 온도를 낮출 수 있다. 상기 공급기구(41)가 공급하는 캐리어가스는 상기 연료전지스택(21)을 통과하기 전에 공급되는 연료에 혼합될 수 있다. 이에 따라, 상기 공급기구(41)는 상기 연료의 온도를 낮춤으로써 상기 연료전지스택(21)이 고온의 연료로 인해 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다. 상기 캐리어가스는 상기 연료전지스택(21)을 통과하기 전에 공급되는 연료의 온도보다 낮은 온도의 냉각매체일 수 있다. 상기 냉각매체는 이산화탄소(CO2)일 수 있다. 상기 냉각매체는 냉각장치를 통해 작업자에 의해 미리 냉각될 수 있다.
상기 조절기구(42)는 미반응연료가 포함된 배출가스가 벤츄리효과에 의해 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급되도록 상기 캐리어가스의 공급유량 및 상기 캐리어가스의 공급속도 중에서 적어도 하나를 조절한다. 상기 조절기구(42)는 상기 공급기구(41)에 연결되게 설치된다.
상기 조절기구(42)는 상기 캐리어가스의 공급유량을 조절한다. 예컨대, 상기 조절기구(42)는 상기 공급기구(41)가 밸브일 경우, 상기 밸브를 작동시킴으로써 상기 관로를 개폐할 수 있다. 이 경우, 상기 조절기구(42)는 상기 밸브가 상기 관로를 개방하는 크기에 따라 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 캐리어가스의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 조절기구(42)는 상기 밸브가 관로를 개방하는 크기를 크게 함으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시킬 수 있다. 상기 조절기구(42)는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시켜 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킴으로써 상기 관로의 압력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 조절기구(42)는 벤츄리효과에 의해 상대적으로 큰 압력이 된 상기 배기부(3)로부터 배출가스를 끌어올 수 있다. 따라서, 상기 조절기구(42)는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시킴으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 재공급되는 배출가스의 양을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 상기 조절기구(42)가 상기 공급기구(41)를 제어하여 상기 연료전지스택모듈(2)로 캐리어가스를 공급하는 압력은 상기 연료전지스택모듈(2)에 연료를 공급하는 압력보다 클 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지스택모듈(2)에 연료를 공급하는 압력은 상기 연료전지스택모듈(2)에서 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스의 압력보다 클 수 있다.
상기 조절기구(42)는 상기 캐리어가스의 공급속도를 조절한다. 상기 조절기구(42)는 상기 공급기구(41)에 연결되게 설치된다. 예컨대, 상기 조절기구(42)는 상기 공급기구(41)가 임펠러일 경우, 상기 임펠러의 출력을 제어함에 따라 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 캐리어가스의 속도를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 조절기구(42)는 상기 임펠러의 출력을 높여 상기 임펠러가 회전되는 회전속도를 높임으로써 상기 저장기구에서 상기 연료전지스택모듈(2)로 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킬 수 있다. 상기 조절기구(42)는 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시켜 압력을 작게 함으로써 벤츄리효과에 의해 상대적으로 큰 압력이 된 상기 배기부(3)로부터 배출가스를 끌어올 수 있다. 상기 조절기구(42)는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킴으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 배출가스의 양을 증가시킬 수 있다. 상기 배출가스에는 미반응연료가 포함되어 있다. 따라서, 상기 조절기구(42)는 상기 공급기구(41)를 제어하여 상기 저장기구에서 상기 연료전지스택모듈(2)로 이동하는 캐리어가스의 공급유량 및 공급속도를 조절함으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 연료에 혼합되는 미반응연료의 양을 조절할 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 순환부(4)는 공급부재(43) 및 연결부재(44)를 더 포함할 수 있다.
상기 공급부재(43)는 일측이 캐리어가스가 저장된 저장기구에 연결되고, 타측이 상기 연료전지스택모듈(2)의 제1덕트(22)에 연결된다. 상기 공급부재(43)는 관 또는 파이프 등과 같은 관로일 수 있다. 이에 따라, 상기 공급부재(43)는 상기 저장기구에서 상기 제1덕트(22)로 상기 캐리어가스가 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다. 상기 공급부재(43)는 용접 또는 나사결합 등의 방법으로 상기 저장기구 및 상기 제1덕트(22)에 결합될 수 있다. 상기 공급부재(43)는 상기 연료전지스택(21)에 연료가 공급되는 방향에 설치된 제1덕트(22)에 연결되게 설치된다. 상기 공급부재(43)에는 상기 공급기구(41)가 설치된다. 따라서, 상기 공급기구(41)는 상기 공급부재(43)를 통해 상기 연료전지스택(21)을 통과하기 전에 공급되는 연료에 상기 캐리어가스를 공급할 수 있다.
상기 연결부재(44)는 일측이 상기 배기부(3)에 연결되고, 타측이 상기 공급부재(43)에 연결된다. 이에 따라, 상기 연결부재(44)는 상기 배기부(3)를 따라 배출되는 배출가스가 상기 공급부재(43)로 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다. 상기 공급부재(43)는 상기 저장기구에서 상기 연료전지스택모듈(2)로 이동하는 상기 캐리어가스의 속도가 빠를 경우 압력이 낮아진다. 이 경우, 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 배출가스의 압력이 상대적으로 커지게 된다. 따라서, 상기 배출가스는 상기 연결부재(44)를 통해 전부 또는 일부가 상기 공급부재(43)로 이동할 수 있다. 상기 연결부재(44)는 관 또는 파이프 등과 같은 관로일 수 있다. 상기 연결부재(44)는 용접 또는 나사결합 등의 방법으로 상기 배기부(3) 및 상기 공급부재(43)에 결합될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 공급기구(41)가 캐리어가스를 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급하여 고온으로 공급되는 연료의 온도를 낮춤으로써 상기 연료전지스택(21)이 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 조절기구(42)가 상기 캐리어가스의 공급유량 및 상기 캐리어가스의 공급속도 중에서 적어도 하나를 조절함으로써 벤츄리효과에 의해 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 캐리어가스와 함께 상기 연료전지스택모듈(2)에 재공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 미반응연료가 낭비되는 것을 방지할 뿐만 아니라 전기 생성 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 배출가스에 포함된 미반응연료가 증가할 경우 상기 조절기구(42)가 상기 캐리어가스의 공급유량 및 상기 캐리어가스의 공급속도 중에서 적어도 하나를 증가시킴으로써 벤츄리효과에 의해 상기 공급부재(43)로 끌려오는 배출가스에 포함된 미반응연료의 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 배출되는 미반응연료의 양에 따라 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급하는 미반응연료의 양을 조절함으로써 연료가 낭비되는 것을 더 효율적으로 방지할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 연료전지스택모듈(2)은 제1연료전지스택(21a), 제2연료전지스택(21b) 및 제1덕트(22)를 포함할 수 있다.
상기 제1연료전지스택(21a)은 상기 연료전지스택모듈(2)에 설치된다. 상기 제1연료전지스택(21a)은 복수개의 연료전지용 셀이 적층됨으로써 형성된다. 상기 연료전지용 셀은 각각 연료와 산화제가 전해질을 기준으로 양쪽으로 통과함에 따라 발생되는 전기화학 반응을 통해 전기를 생산한다. 예컨대, 상기 연료와 산화제는 상기 전해질의 상하로 각각 음극과 양극을 통과하여 배출될 수 있다. 상기 제1연료전지스택(21a)은 연료전지용 셀을 복수개 적층함으로써 높은 전위를 얻을 수 있다. 상기 제1덕트(22)를 통해 공급되는 연료는 상기 제1연료전지스택(21a)을 제1방향(R1, 도 4에 도시됨)으로 통과할 수 있다.
상기 제2연료전지스택(21b)은 상기 제1연료전지스택(21a)과 이격되게 상기 연료전지스택모듈(2)에 설치된다. 상기 제2연료전지스택(21b)은 복수개의 연료전지용 셀이 적층됨으로써 형성된다. 상기 연료전지용 셀은 각각 연료와 산화제가 전해질을 기준으로 양쪽으로 통과함에 따라 발생되는 전기화학 반응을 통해 전기를 생산한다. 예컨대, 상기 연료와 산화제는 상기 전해질의 상하로 각각 음극과 양극을 통과하여 배출될 수 있다. 상기 제2연료전지스택(21b)은 연료전지용 셀을 복수개 적층함으로써 높은 전위를 얻을 수 있다. 상기 제1덕트(22)를 통해 공급되는 연료는 상기 제2연료전지스택(21b)을 제2방향(R2, 도 4에 도시됨)으로 통과할 수 있다. 상기 제2방향은 상기 제1방향과 반대되는 방향일 수 있다.
상기 연료전지스택모듈(2)에는 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)이 설치된다. 상기 연료전지스택모듈(2)은 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)의 전기화학 반응으로부터 전기가 생성된다. 이에 따라, 상기 연료전지스택모듈(2)은 상기 연료전지스택이 설치되는 개수를 증가시킴으로써 전기 생성량을 증가시킬 수 있다. 상기 복수개의 연료전지스택은 서로 이격되게 설치된다. 예컨대, 상기 연료전지스택들이 서로 이격되지 않은 상태에서 전기를 생성하면, 상기 복수개의 연료전지스택 중 하나의 연료전지스택이 손상 내지 파손되었을 경우 교체 및 유지보수 작업에 소요되는 시간이 지연될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수개의 연료전지스택은 서로 이격되게 설치된다.
도 3을 참고하면, 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a)과 상기 제2연료전지스택(21b)에 연료가 공급되도록 상기 제1연료전지스택(21a)과 상기 제2연료전지스택(21b)을 연결한다. 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a)과 상기 제2연료전지스택(21b)에 공급되는 연료가 다른 곳으로 누설되지 않도록 이격되게 설치된 상기 제1연료전지스택(21a)과 상기 제2연료전지스택(21b)의 사이을 밀폐되도록 연결시킨다. 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택에 대해 연료가 제1방향으로 통과하고, 상기 제2연료전지스택에 대해 연료가 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향으로 통과하도록 상기 연료전지스택들을 연결한다. 예컨대, 상기 제1연료전지스택(21a)과 상기 제2연료전지스택(21b)이 상기 연료전지스택모듈(2)에 설치되었다고 가정할 경우, 상기 제1덕트(22)는 상기 연료가 상기 제1연료전지스택(21a)을 제1방향으로 통과하여 흐르도록 하고, 상기 제2연료전지스택(21b)을 제2방향으로 통과하여 흐르도록 상기 연료전지스택들을 연결할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a)의 일측과 상기 제2연료전지스택(21b)의 일측을 밀폐되게 연결시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a)과 상기 제2연료전지스택(21b)을 구획하는 구획부재를 이용하여 상기 제1연료전지스택(21a)의 일측과 상기 제2연료전지스텍(21b)의 일측을 밀폐할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a)의 일측으로 공급되는 연료가 상기 제1연료전지스택(21a)을 제1방향으로 통과하여 상기 제1연료전지스택(21a)의 일측에 반대되는 상기 제1연료전지스택(21a)의 타측으로 흐르도록 할 수 있다. 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a)의 타측으로 이동한 연료를 가이드함으로써 상기 제2연료전지스택(21b)을 제2방향으로 통과하여 상기 제2연료전지스택(21b)의 타측에 반대되는 상기 제2연료전지스택(21b)의 일측으로 흐르도록 할 수 있다. 상기 연료는 상기 제1연료전지스택(21a)과 상기 제2연료전지스택(21b)을 통과하면서 전기화학 반응을 거친다. 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 배출가스에는 상기 연료가 전기화학 반응 후에 생성된 생성물과 미반응연료가 포함될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1덕트(22)가 이격되게 위치된 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)을 연결함으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 연료가 상기 연료전지스택들을 모두 통과하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 복수개의 연료전지스택이 설치됨으로써 한 개의 연료전지스택(21)을 설치했을 경우에 비해 더 많은 전기량을 생성할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 순환부(4)는 제1공급기구(41a)를 포함할 수 있다.
상기 제1공급기구(41a)는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급하기 위한 캐리어가스를 상기 제1덕트(22)에 공급한다. 도시되지 않았지만, 상기 제1공급기구(41a)는 캐리어가스가 저장된 저장기구와 상기 연료전지스택모듈(2)의 상기 제1덕트(22) 사이에 위치된다. 상기 제1공급기구(41a)는 상기 저장기구와 상기 제1덕트(22)를 연결하는 관 또는 파이프 등과 같은 관로에 설치된다. 예컨대, 상기 제1공급기구(41a)는 상기 저장기구에 저장된 캐리어가스를 흡입하여 상기 제1덕트(22)로 배출시킴으로써 상기 캐리어가스를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 제1공급기구(41a)는 임펠러, 송풍기, 펌프 중 적어도 하나일 수 있다. 예컨대, 상기 제1공급기구(41a)는 상기 저장기구와 상기 제1덕트(22)를 연결시키는 관로에 설치되어 관로를 개폐함으로써 상기 캐리어가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지스택모듈(2) 내부의 압력은 상기 캐리어가스가 저장된 상기 저장기구 내부의 압력보다 낮다. 상기 제1공급기구(41a)는 밸브일 수 있다.
상기 제1공급기구(41a)는 상기 저장기구에 저장된 캐리어가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 이동시킨다. 이에 따라, 상기 제1공급기구(41a)는 공급되는 고온의 연료에 상기 캐리어가스를 혼합시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제1공급기구(41a)는 상기 고온의 연료에 캐리어가스를 혼합시킴으로써 상기 연료의 온도를 낮출 수 있다. 상기 캐리어가스는 상기 제1연료전지스택(21a)을 통과하기 전에 공급되는 연료의 온도보다 낮은 온도의 냉각매체일 수 있다. 예컨대, 상기 냉각매체는 이산화탄소(CO2)일 수 있다. 상기 냉각매체는 냉각장치 등을 통해 작업자에 의해 미리 냉각될 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 순환부(4)는 제1조절기구(42a), 제1공급부재(43a)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1조절기구(42a)는 미반응연료가 포함된 배출가스가 벤츄리효과에 의해 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급되도록 상기 캐리어가스의 공급유량 및 상기 캐리어가스의 공급속도 중에서 적어도 하나를 조절한다. 상기 제1조절기구(42a)는 상기 제1공급기구(41a)에 연결되게 설치된다.
상기 제1조절기구(42a)는 상기 캐리어가스의 공급유량을 조절한다. 예컨대, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 제1공급기구(41a)가 밸브일 경우, 상기 밸브를 작동시킴으로써 상기 관로를 개폐할 수 있다. 이 경우, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 밸브가 상기 관로를 개방하는 크기에 따라 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 캐리어가스의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 밸브가 관로를 개방하는 크기를 크게 함으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시킬 수 있다. 상기 제1조절기구(42a)는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시켜 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킴으로써 상기 관로의 압력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제1조절기구(42a)는 벤츄리효과에 의해 상대적으로 큰 압력이 된 상기 배기부(3)로부터 배출가스를 끌어올 수 있다. 따라서, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시킴으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 재공급되는 배출가스의 양을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제1조절기구(42a)가 상기 제1공급기구(41a)를 제어하여 상기 연료전지스택모듈(2)로 캐리어가스를 공급하는 압력은 상기 연료전지스택모듈(2)에 연료를 공급하는 압력보다 클 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지스택모듈(2)에 연료를 공급하는 압력은 상기 연료전지스택모듈(2)에서 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스의 압력보다 클 수 있다.
상기 제1조절기구(42a)는 상기 캐리어가스의 공급속도를 조절한다. 상기 제1조절기구(42a)는 상기 제1공급기구(41a)에 연결되게 설치된다. 예컨대, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 제1공급기구(41a)가 임펠러일 경우, 상기 임펠러의 출력을 제어함에 따라 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 캐리어가스의 속도를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 임펠러의 출력을 높여 상기 임펠러가 회전되는 회전속도를 높임으로써 상기 저장기구에서 상기 연료전지스택모듈(2)로 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킬 수 있다. 상기 제1조절기구(42a)는 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시켜 압력을 작게 함으로써 벤츄리효과에 의해 상대적으로 큰 압력이 된 상기 배기부(3)로부터 배출가스를 끌어올 수 있다. 상기 제1조절기구(42a)는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킴으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 배출가스의 양을 증가시킬 수 있다. 상기 배출가스에는 미반응연료가 포함되어 있다. 따라서, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 제1공급기구(41a)를 제어하여 상기 저장기구에서 상기 연료전지스택모듈(2)로 이동하는 캐리어가스의 공급유량 및 공급속도를 조절함으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 연료에 혼합되는 미반응연료의 양을 조절할 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 제1공급부재(43a)는 일측이 캐리어가스가 저장된 저장기구에 연결되고, 타측이 상기 연료전지스택모듈(2)의 제1덕트(22)에 연결된다. 상기 제1공급부재(43a)는 관 또는 파이프 등과 같은 관로일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1공급부재(43a)는 상기 저장기구에서 상기 제1덕트(22)로 상기 캐리어가스가 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다. 상기 제1공급부재(43a)는 용접 또는 나사결합 등의 방법으로 상기 저장기구 및 상기 제1덕트(22)에 결합될 수 있다. 상기 제1공급부재(43a)에는 상기 제1공급기구(41a)가 설치된다. 따라서, 상기 제1공급기구(41a)는 상기 제1공급부재(43a)를 통해 상기 제1연료전지스택(21a)에 상기 캐리어가스를 공급할 수 있다. 상기 제1공급부재(43a)는 상기 연결부재(44)와 연결되게 설치된다. 이에 따라, 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 배출가스는 상기 연결부재(44)를 통해 상기 제1공급부재(43a)로 이동할 수 있다. 상기 제1공급부재(43a)로 이동한 배출가스는 상기 캐리어가스와 함께 상기 제1연료전지스택(21a)으로 공급될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 제1조절기구(42a)는 상기 제1공급기구(41a)를 제어함으로써 상기 캐리어가스와 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 제1공급부재(43a)를 통해 상기 제1연료전지스택(21a)으로 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 제1조절기구(42a)가 상기 제1공급기구(41a)를 제어하여 상기 캐리어가스를 상기 제1연료전지스택(21a)으로 이동시키는 압력은 상기 제1연료전지스택(21a)에 연료를 공급하는 압력보다 크다. 또한, 상기 제1연료전지스택(21a)에 연료를 공급하는 압력은 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 배출가스의 압력보다 크다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 벤츄리효과를 이용하여 상기 제1조절기구(42a)가 상기 캐리어가스에 미반응연료를 포함시켜 상기 제1연료전지스택(21a)으로 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1연료전지스택(21a)이 고온의 연료로 인해 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 배출가스에 포함된 미반응연료를 재순환시킴으로써 연료가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 순환부(4)는 제2공급기구(41b)를 포함할 수 있다.
상기 제2공급기구(41b)는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급하기 위한 캐리어가스를 상기 제1덕트(22)에 공급한다. 도시되지 않았지만, 상기 제2공급기구(41b)는 캐리어가스가 저장된 저장기구와 상기 연료전지스택모듈(2)의 상기 제1덕트(22) 사이에 위치된다. 상기 제2공급기구(41b)는 상기 저장기구와 상기 제1덕트(22)를 연결하는 관 또는 파이프 등과 같은 관로에 설치된다. 예컨대, 상기 제2공급기구(41b)는 상기 저장기구에 저장된 캐리어가스를 흡입하여 상기 제1덕트(22)로 배출시킴으로써 상기 캐리어가스를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 제2공급기구(41b)는 임펠러, 송풍기, 펌프 중 적어도 하나일 수 있다. 예컨대, 상기 제2공급기구(41b)는 상기 저장기구와 상기 제1덕트(22)를 연결시키는 관로에 설치되어 관로를 개폐함으로써 상기 캐리어가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지스택모듈(2) 내부의 압력은 상기 캐리어가스가 저장된 상기 저장기구 내부의 압력보다 낮다. 상기 제2공급기구(41b)는 밸브일 수 있다.
상기 제2공급기구(41b)는 상기 저장기구에 저장된 캐리어가스를 상기 연료전지스택모듈(2)로 이동시킨다. 이에 따라, 상기 제2공급기구(41b)는 공급되는 고온의 연료에 상기 캐리어가스를 혼합시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제2공급기구(41b)는 상기 고온의 연료에 캐리어가스를 혼합시킴으로써 상기 연료의 온도를 낮출 수 있다. 상기 제2공급기구(41b)가 공급하는 캐리어가스는 상기 제2연료전지스택(21b)을 통과하기 전에 공급되는 연료에 혼합될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2공급기구(41b)는 상기 연료의 온도를 낮춤으로써 상기 제2연료전지스택(21b)이 고온의 연료로 인해 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있다. 상기 캐리어가스는 상기 제2연료전지스택(21b)을 통과하기 전에 공급되는 연료의 온도보다 낮은 온도의 냉각매체일 수 있다. 예컨대, 상기 냉각매체는 이산화탄소(CO2)일 수 있다. 상기 냉각매체는 냉각장치 등을 통해 작업자에 의해 미리 냉각될 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 순환부(4)는 제2조절기구(42b), 제2공급부재(43b)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2조절기구(42b)는 미반응연료가 포함된 배출가스가 벤츄리효과에 의해 상기 연료전지스택모듈(2)로 재공급되도록 상기 캐리어가스의 공급유량 및 상기 캐리어가스의 공급속도 중에서 적어도 하나를 조절한다. 상기 제2조절기구(42b)는 상기 제2공급기구(41b)에 연결되게 설치된다.
상기 제2조절기구(42b)는 캐리어가스의 공급유량을 조절한다. 예컨대, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 제2공급기구(41b)가 밸브일 경우, 상기 밸브를 작동시킴으로써 상기 관로를 개폐할 수 있다. 이 경우, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 밸브가 상기 관로를 개방하는 크기에 따라 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 캐리어가스의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 밸브가 관로를 개방하는 크기를 크게 함으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시킬 수 있다. 상기 제2조절기구(42b)는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시켜 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킴으로써 상기 관로의 압력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 제2조절기구(42b)는 벤츄리효과에 의해 상대적으로 큰 압력이 된 상기 배기부(3)로부터 배출가스를 끌어올 수 있다. 따라서, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 캐리어가스의 유량을 증가시킴으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 재공급되는 배출가스의 양을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제2조절기구(42b)가 상기 제2공급기구(41b)를 제어하여 상기 연료전지스택모듈(2)로 캐리어가스를 공급하는 압력은 상기 연료전지스택모듈(2)에 연료를 공급하는 압력보다 클 수 있다. 이 경우, 상기 연료전지스택모듈(2)에 연료를 공급하는 압력은 상기 연료전지스택모듈(2)에서 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스의 압력보다 클 수 있다.
상기 제2조절기구(42b)는 상기 캐리어가스의 공급속도를 조절한다. 상기 제2조절기구(42b)는 상기 제2공급기구(41b)에 연결되게 설치된다. 예컨대, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 제2공급기구(41b)가 임펠러일 경우, 상기 임펠러의 출력을 제어함에 따라 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 캐리어가스의 속도를 조절할 수 있다. 예컨대, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 임펠러의 출력을 높여 상기 임펠러가 회전되는 회전속도를 높임으로써 상기 저장기구에서 상기 연료전지스택모듈(2)로 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킬 수 있다. 상기 제2조절기구(42b)는 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시켜 압력을 작게 함으로써 벤츄리효과에 의해 상대적으로 큰 압력이 된 상기 배기부(3)로부터 배출가스를 끌어올 수 있다. 상기 제2조절기구(42b)는 상기 캐리어가스의 속도를 증가시킴으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 배출가스의 양을 증가시킬 수 있다. 상기 배출가스에는 미반응연료가 포함되어 있다. 따라서, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 제2공급기구(41b)를 제어하여 상기 저장기구에서 상기 연료전지스택모듈(2)로 이동하는 캐리어가스의 공급유량 및 공급속도를 조절함으로써 상기 연료전지스택모듈(2)에 공급되는 연료에 혼합되는 미반응연료의 양을 조절할 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 제2공급부재(43b)는 일측이 캐리어가스가 저장된 저장기구에 연결되고, 타측이 상기 연료전지스택모듈(2)의 제1덕트(22)에 연결된다. 상기 제2공급부재(43b)는 관 또는 파이프 등과 같은 관로일 수 있다. 이에 따라, 상기 제2공급부재(43b)는 상기 저장기구에서 상기 제1덕트(22)로 상기 캐리어가스가 이동할 수 있는 유로를 제공할 수 있다. 상기 제2공급부재(43b)는 용접 또는 나사결합 등의 방법으로 상기 저장기구 및 상기 제1덕트(22)에 결합될 수 있다. 상기 제2공급부재(43b)에는 상기 제2공급기구(41b)가 설치된다. 따라서, 상기 제2공급기구(41b)는 상기 제2공급부재(43b)를 통해 상기 제2연료전지스택(21b)에 상기 캐리어가스를 공급할 수 있다. 상기 제2공급부재(43b)는 상기 연결부재(44)와 연결되게 설치된다. 이에 따라, 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 배출가스는 상기 연결부재(44)를 통해 상기 제2공급부재(43b)로 이동할 수 있다. 상기 제2공급부재(43b)로 이동한 배출가스는 상기 캐리어가스와 함께 상기 제2연료전지스택(21b)으로 공급될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)에 있어서, 상기 제2조절기구(42b)는 상기 제2공급기구(41b)를 제어함으로써 상기 캐리어가스와 상기 배출가스에 포함된 미반응연료를 상기 제2공급부재(43b)를 통해 상기 제2연료전지스택(21b)으로 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 제2조절기구(42b)가 상기 제2공급기구(41b)를 제어하여 상기 캐리어가스를 상기 제2연료전지스택(21b)으로 이동시키는 압력은 상기 제2연료전지스택(21b)에 연료를 공급하는 압력보다 크다. 또한, 상기 제2연료전지스택(21b)에 연료를 공급하는 압력은 상기 배기부(3)를 통해 배출되는 배출가스의 압력보다 크다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 벤츄리효과를 이용하여 상기 제2조절기구(42b)가 상기 캐리어가스에 미반응연료를 포함시켜 상기 제2연료전지스택(21b)으로 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제2연료전지스택(21b)이 고온의 연료로 인해 손상 내지 파손되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 배출가스에 포함된 미반응연료를 재순환시킴으로써 연료가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)에 개별적으로 상기 제1공급기구(41a), 상기 제1조절기구(42a), 상기 제1공급부재(43a) 및 상기 제2공급기구(41b), 상기 제2조절기구(42b), 상기 제2공급부재(43b)를 설치함으로써 상기 캐리어가스 및 미반응연료를 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 배출되는 배출가스가 소량일 경우, 미반응연료도 소량이므로 상기 제1연료전지스택(21a) 또는 상기 제2연료전지스택(21b) 중 하나의 연료전지스택에만 상기 미반응연료를 공급할 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 배출되는 배출가스가 대량일 경우, 미반응연료도 대량이므로 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b) 모두에 상기 미반응연료를 공급할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 배출가스에 포함된 미반응연료의 양에 따라 상기 연료전지스택에 공급되는 미반응연료의 양을 조절함으로써 효율적으로 전기를 생산할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 연료전지스택모듈(2)에 추가로 제3연료전지스택(21c) 및 제4연료전지스택(21d)을 설치할 수 있다. 이 경우, 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a), 상기 제2연료전지스택(21b), 상기 제3연료전지스택(21c), 및 상기 제4연료전지스택(21d)을 모두 연결시킬 수 있다. 따라서, 상기 제1덕트(22)에 공급되는 연료는 상기 연료전지스택들을 모두 통과할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제3연료전지스택(21c)에 대응되는 제3공급기구(41c), 제3조절기구(42c) 및 제3공급부재(43c)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제4연료전지스택(21d)에 대응되는 제4공급기구(41d), 제4조절기구(42d), 및 제4공급부재(43d)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3연료전지스택(21c) 및 제4연료전지스택(21d)은 상술한 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)과 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 제3공급기구(41c) 및 상기 제4공급기구(41d)는 상술한 상기 제1공급기구(41a) 및 상기 제2공급기구(41b)와 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 제3조절기구(42c) 및 상기 제4조절기구(42d)는 상술한 상기 제1조절기구(42a) 및 상기 제2조절기구(42b)와 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 제3공급부재(43c) 및 상기 제4공급부재(43d)는 상술한 상기 제1공급부재(43a) 및 상기 제2공급부재(43b)와 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 연결부재(44)는 일측이 상기 배기부(3)에 연결되고, 타측이 상기 제1공급부재(43a), 상기 제2공급부재(43b), 상기 제3공급부재(43c), 및 상기 제4공급부재(43d)에 연결될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)만 설치되었을 경우에 비해 상기 제3연료전지스택(21c) 및 제4연료전지스택(21d)이 추가로 설치됨으로써 전기 생성량이 증가될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 연료전지스택을 추가로 더 설치함으로써 전기 생성량을 더 증가시킬 수도 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1공급기구(41a) 및 상기 제2공급기구(41b)가 각각 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)에 연료가 공급되는 방향에 대응되도록 상기 캐리어가스 및 미반응연료를 공급할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 전기를 생성하기 위해 공급되는 연료가 상기 제1연료전지스택(21a)을 제1방향으로 통과할 경우, 상기 제1공급부재(43a)를 상기 제1방향에 대응되게 상기 제1덕트(22)에 설치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1공급기구(41a)가 상기 제1방향으로 캐리어가스와 미반응연료를 공급함으로써 연료의 흐름을 방해하지 않으면서 상기 캐리어가스와 미반응연료를 공급할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 전기를 생성하기 위해 공급되는 연료가 상기 제2연료전지스택(21b)을 제2방향으로 통과할 경우, 상기 제2공급부재(43b)를 상기 제2방향에 대응되게 상기 제1덕트(22)에 설치할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제2공급기구(41b)가 상기 제2방향으로 캐리어가스와 미반응연료를 공급함으로써 연료의 흐름을 방해하지 않으면서 상기 캐리어가스와 미반응연료를 공급할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)을 통과하는 연료의 흐름 방향에 맞도록 상기 캐리어가스와 미반응연료를 공급함으로써 연료의 흐름이 지연되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 전기 생성 효율도 증가시킬 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 연료전지스택모듈(2)에 추가로 제3연료전지스택(21c) 및 제4연료전지스택(21d)을 더 설치할 수 있다. 이 경우, 상기 제1덕트(22)는 상기 제1연료전지스택(21a), 상기 제2연료전지스택(21b), 상기 제3연료전지스택(21c), 및 상기 제4연료전지스택(21d)을 모두 연결시킬 수 있다. 따라서, 상기 제1덕트(22)에 공급되는 연료는 상기 연료전지스택들을 모두 통과할 수 있다. 또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제3연료전지스택(21c)에 대응되는 제3공급기구(41c), 제3조절기구(42c) 및 제3공급부재(43c)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제4연료전지스택(21d)에 대응되는 제4공급기구(41d), 제4조절기구(42d), 및 제4공급부재(43d)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3연료전지스택(21c), 및 상기 제4연료전지스택(21d)은 상술한 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)과 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 제3공급기구(41c) 및 상기 제4공급기구(41d)는 상술한 상기 제1공급기구(41a) 및 상기 제2공급기구(41b)와 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 제3조절기구(42c) 및 상기 제4조절기구(42d)는 상술한 상기 제1조절기구(42a) 및 상기 제2조절기구(42b)와 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 제3공급부재(43c) 및 상기 제4공급부재(43d)는 상술한 상기 제1공급부재(43a) 및 상기 제2공급부재(43b)와 동일한 기능과 효과를 가질 수 있다. 상기 연결부재(44)는 일측이 상기 배기부(3)에 연결되고, 타측이 상기 제1공급부재(43a), 상기 제2공급부재(43b), 상기 제3공급부재(43c), 및 상기 제4공급부재(43d)에 연결될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 상기 제1연료전지스택(21a) 및 상기 제2연료전지스택(21b)만 설치되었을 경우에 비해 상기 제3연료전지스택(21c) 및 제4연료전지스택(21d)이 추가로 설치됨으로써 전기 생성량이 증가될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템(1)은 연료전지스택을 추가로 더 설치함으로써 전기 생성량을 더 증가시킬 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템 2 : 연료전지스택모듈
3 : 배기부 4 : 순환부
21 : 연료전지스택 22 : 제1덕트

Claims (4)

  1. 제1덕트를 통해 공급되는 연료를 이용하여 전기를 생성하기 위한 연료전지스택모듈;
    상기 연료전지스택모듈로부터 배출가스가 배출되도록 상기 연료전지스택모듈에 연결되게 설치되는 배기부; 및
    상기 배기부를 통해 배출되는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈로 재공급하기 위한 순환부를 포함하되,
    상기 순환부는,
    상기 배출가스를 상기 연료전지스택모듈로 재공급하기 위한 캐리어가스를 상기 제1덕트에 공급하되, 상기 제1덕트에 의한 상기 연료전지스택모듈로의 상기 연료의 공급 방향과 동일한 방향으로 상기 캐리어가스를 공급하는 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 순환부는
    상기 연료전지스택모듈에 상기 캐리어가스를 공급하기 위한 공급기구; 및
    미반응연료가 포함된 배출가스가 벤츄리효과에 의해 상기 연료전지스택모듈로 재공급되도록 상기 캐리어가스의 공급유량 및 상기 캐리어가스의 공급속도 중에서 적어도 하나를 조절하는 조절기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지스택모듈은 서로 이격되게 설치되는 제1연료전지스택, 제2연료전지스택을 포함하고,
    상기 제1덕트는 상기 제1연료전지스택과 상기 제2연료전지스택에 연료가 공급되도록 상기 제1연료전지스택과 상기 제2연료전지스택을 연결하되, 상기 제1연료전지스택에 대해 연료가 제1방향으로 통과하고, 상기 제2연료전지스택에 대해 연료가 상기 제1방향에 대해 반대되는 제2방향으로 통과하도록 상기 연료전지스택들을 연결하며,
    상기 순환부는 미반응연료가 포함된 배출가스를 상기 연료전지스택모듈로 재공급하기 위한 상기 캐리어가스를 상기 제1덕트에 공급하는 제1공급기구를 포함하고,
    상기 제1공급기구는 연료가 상기 제1방향으로 통과하는 상기 제1연료전지스택에 대해 상기 캐리어가스가 상기 제1방향으로 공급되도록 상기 제1덕트에 연결되는 것을 특징으로 하는 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 순환부는 상기 캐리어가스를 상기 제1덕트에 공급하는 제2공급기구를 포함하고,
    상기 제2공급기구는 연료가 상기 제2방향으로 통과하는 상기 제2연료전지스택에 대해 캐리어가스가 상기 제2방향으로 공급되도록 상기 제1덕트에 연결되는 것을 특징으로 하는 미반응연료 순환기능이 부가된 연료전지시스템.
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