KR102030129B1 - Fuel cell system and thermal balance method for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지의 내부와 외부의 온도차를 줄이기 위한 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 복수 개의 전지셀로 구성되는 연료 전지, 상기 연료 전지의 작동 시에 상대적으로 저온인 상기 연료 전지의 외면에만 선택적으로 배치되는 발열부재 및 상기 연료 전지 작동 시에 상기 연료 전지의 온도가 균일해지도록 상기 발열부재를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a fuel cell system and a temperature management method thereof for reducing the temperature difference between the inside and outside of the fuel cell.
The present invention relates to a fuel cell including a plurality of battery cells, a heating member selectively disposed only on an outer surface of the fuel cell which is relatively low in operation of the fuel cell, and a temperature of the fuel cell in operation of the fuel cell It characterized in that it comprises a control unit for controlling the heat generating member to be uniform.
Description
본 발명은 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지의 내부와 외부의 온도차를 줄이기 위한 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell system and a temperature management method thereof, and more particularly, to a fuel cell system and a temperature management method thereof for reducing the temperature difference between the inside and outside of the fuel cell.
최근 들어, 에너지 소비가 적고 환경오염을 줄여줄 수 있는 친환경 전기 차량이 다양하게 개발되고 있다. 그 일례로서, 연료전지 차량과 하이브리드(hybrid) 차량이 있다.In recent years, various eco-friendly electric vehicles have been developed that can reduce energy consumption and reduce environmental pollution. As an example, there are a fuel cell vehicle and a hybrid vehicle.
일반적으로 연료전지 자동차는 기존의 내연기관 자동차가 화석연료와 공기 중의 산소를 엔진 내에서 폭발 반응시켜 그 화학에너지를 기계에너지로 바꾸어 구동동력을 얻는 것과 달리, 고압 수소 탱크 또는 개질기를 통해 공급되는 수소와 공기, 터보 압축기를 통해 공급되는 공기 중의 산소를 연료 전지 스택 내에서 전기 화학 반응시켜 생성된 전기에너지를 이용하여 자동차를 구동하게 된다.In general, a fuel cell vehicle uses hydrogen supplied through a high-pressure hydrogen tank or a reformer, unlike a conventional internal combustion engine vehicle that obtains driving power by converting fossil fuel and oxygen in the air into an engine and converting its chemical energy into mechanical energy. And air, and oxygen in the air supplied through the turbo compressor is electrochemically reacted in the fuel cell stack to drive the vehicle using the electric energy generated.
차량에 장착되도록 설계된 전지의 바깥쪽 부위는 그것을 감싸는 하우징 같은 구조물과 맞닿아 있거나 외부에 노출되어 있고, 전지의 바깥쪽을 감싸는 구조물은 플라스틱, 알루미늄, 철 등과 같은 재질이 사용된다.The outer portion of the battery designed to be mounted on a vehicle is in contact with or exposed to a structure such as a housing surrounding the battery, and the structure surrounding the battery is made of a material such as plastic, aluminum, iron, or the like.
이러한 전지를 감싸는 구조물에 의한 열전달 현상에 의해 바깥쪽 부에 위치한 전지들은 사용시 상대적으로 낮은 온도를 유지한다.Due to the heat transfer phenomena caused by the structure surrounding the cells, the cells located at the outer part maintain a relatively low temperature during use.
여기서 바깥쪽 부에 위치한 전지들이 상대적으로 낮은 온도를 유지하는 이유는 사용시 발생하는 열로 인해 내부전지들의 온도는 비교적 일정하게 유지되는 반면 바깥쪽 전지들은 외기에 의한 열 교환이 지속적으로 진행되기 때문이다.Here, the outer cells maintain a relatively low temperature because the internal cells maintain a relatively constant temperature due to the heat generated during use, while the outer cells undergo heat exchange by outside air.
이와 같은 현상은 전지를 사용함에 있어 조립구조 및 냉각 방식과는 무관하게 모든 형상에서 유사하게 발생한다.This phenomenon occurs similarly in all shapes regardless of the assembly structure and cooling method in using the battery.
이러한 현상을 내재하고 있는 상태에서 전지를 지속적으로 사용할 경우 바깥쪽 전지들은 비정상적인 거동을 보이거나 내부 전지들에 비해 상대적으로 빠른 퇴화 거동을 보이고 양 사이드에 위치한 바깥쪽 전지들이 빠른 퇴화가 진행된다면 전체적인 발란스(balance)를 유지하기 어려우며 퇴화된 전지에 의해 실제 가용 범위보다 적은 범위에서 사용될 수 있어 결과적으로 전지수명에 미달되는 성능을 나타낸다.If the battery is continuously used in the state in which this phenomenon is inherent, if the outer cells show abnormal behavior or relatively faster deterioration behavior than the inner cells, and the outer cells located on both sides undergo rapid deterioration, the overall balance is balanced. It is difficult to maintain the balance and can be used in a range smaller than the actual available range by the deteriorated battery, resulting in performance that is short of the battery life.
상술한 문제점을 해결하기 위해 종래의 전기차용 배터리의 열관리 장치가 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0144802호에 공지되어 있다.In order to solve the above-mentioned problems, a thermal management apparatus of a conventional electric vehicle battery is known from Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0144802.
하지만, 종래의 전기차용 배터리의 열관리 장치는 히트 파이프, 팩 케이스와 함께 별도의 에너지원인 열전모듈이 필요한 구성으로 전지의 제조 비용을 증가시키고 전지의 부피가 커지며 무게가 무거워져 자동차 설계 시 제약 요건이 된다는 문제점이 있다.However, the thermal management apparatus of a conventional electric vehicle battery requires a thermoelectric module, which is a separate energy source together with a heat pipe and a pack case, to increase the manufacturing cost of the battery, to increase the volume of the battery, and to be heavy, thereby causing constraints in the design of an automobile. There is a problem.
따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 에너지원 없이도 단순한 구성으로 내부전지와의 온도차가 심하게 발생하는 부분의 온도차를 줄이거나 없앨 수 있는 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the problems described above, and a fuel cell system and a temperature management method thereof that can reduce or eliminate the temperature difference of the portion where the temperature difference with the internal battery is severely generated with a simple configuration without a separate energy source. To provide.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템은 복수 개의 전지셀이 내부에 마련되는 연료 전지, 상기 연료 전지의 작동 시에 상대적으로 저온인 상기 연료 전지의 외면에만 선택적으로 배치되는 발열부재 및 상기 연료 전지 작동 시에 상기 연료 전지의 온도가 균일해지도록 상기 발열부재를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object is selectively provided only on an outer surface of a fuel cell having a plurality of battery cells provided therein and a relatively low temperature during operation of the fuel cell. And a controller configured to control the heat generating member so that the temperature of the fuel cell becomes uniform during the operation of the heat generating member and the fuel cell.
또한, 상기 연료 전지의 온도정보를 측정하여 상기 제어부에 제공하는 온도 측정부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a temperature measuring unit measuring temperature information of the fuel cell and providing the measured temperature information to the controller.
상기 발열부재는 한 쌍이 서로 이격된 상태로 대향되게 마련되며, 상기 복수 개의 전지셀은 상기 한 쌍의 발열부재의 이격공간 내에 마련될 수 있다.The heat generating member may be provided to face each other in a state where the pair is spaced apart from each other, and the plurality of battery cells may be provided in a space of the pair of heat generating members.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법은 차량용 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법에 있어서, 상기 연료 전지의 각 영역의 온도를 온도 측정부가 감지하는 감지 단계, 상기 온도 측정부로부터 온도 정보를 제어부가 수신받아 상기 연료 전지의 각 영역에서 온도 불균형 여부를 판단하는 판단 단계 및 상기 판단 단계에서 상기 연료 전지의 온도 불균형이 발생한다고 판단되는 경우 상기 제어부가 상기 연료 전지에 설치된 발열부재에 전압이나 전류를 인가하는 제어 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a temperature management method of a fuel cell system, the method comprising: detecting a temperature of each region of the fuel cell by a temperature measuring unit The control unit receives temperature information from the temperature measuring unit and determines whether or not the temperature imbalance occurs in each region of the fuel cell, and when it is determined that the temperature imbalance of the fuel cell occurs in the determination step, the controller controls the fuel. And a control step of applying a voltage or a current to the heat generating member installed in the battery.
상기 제어 단계에서 상기 발열부재는 상기 차량에 설치된 발전기, 납축전지, 상기 연료 전지 중 어느 하나 이상으로부터 전압이나 전류를 인가받을 수 있다.In the controlling step, the heating member may receive voltage or current from any one or more of a generator, a lead acid battery, and the fuel cell installed in the vehicle.
상기 제어단계에서는 상기 판단 단계에서 상기 연료 전지의 온도 불균형이 없다고 판단되는 경우 상기 제어부가 상기 발열부재로의 전압 또는 전류 인가를 차단할 수 있다.In the control step, when it is determined that there is no temperature imbalance in the fuel cell, the controller may block the application of voltage or current to the heat generating member.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법은 연료 전지의 내부와 외부의 온도차를 줄여줌으로써 내부의 전지 간 저항 차를 줄이는 효과가 있다.The fuel cell system and the temperature management method according to the present invention configured as described above has the effect of reducing the resistance difference between the cells by reducing the temperature difference between the inside and outside of the fuel cell.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법은 연료 전지의 온도 균형을 유지시키기 때문에 연료 전지의 수명을 향상시키는 효과가 있다.The fuel cell system and its temperature management method according to the present invention configured as described above have the effect of improving the life of the fuel cell because the temperature balance of the fuel cell is maintained.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법은 차량 내 장착된 발전기 또는 납축전지 또는 발열 소재를 포함한 연료 전지 자체가 에너지원으로 사용되기 때문에 별도의 에너지원을 필요로 하지 않는 장점이 있다.The fuel cell system and the temperature management method according to the present invention configured as described above do not require a separate energy source because the fuel cell itself including a generator or lead acid battery or a heat generating material mounted in a vehicle is used as an energy source. There is an advantage.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법은 발열부재가 플랙서블(flexible)한 재질로 이루어져 설치 부위에 따라 유연하게 부착할 수 있는 장점이 있다.The fuel cell system and the temperature management method according to the present invention configured as described above has the advantage that the heat generating member is made of a flexible material (flexible) can be attached flexibly according to the installation site.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 다양한일 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 주요부를 분해하여 도시한 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 실시예들을 도시한 시스템도이다.1 to 3 are perspective views illustrating a fuel cell system according to various embodiments of the present disclosure.
4 is an exploded view showing the main part of FIG.
5 is a flowchart sequentially illustrating a temperature management method of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 to 8 are system diagrams showing embodiments of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일다양한 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 주요부를 분해하여 도시한 분해도이다.1 to 3 are perspective views illustrating a fuel cell system according to various embodiments of the present invention, and FIG. 4 is an exploded view illustrating an essential part of FIG. 1.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은 복수 개의 전지셀이 내부에 마련되는 연료 전지(10), 상기 연료 전지(10)의 작동 시에 상기 연료 전지(10)의 내부 중앙부분에 비해 상대적으로 저온인 상기 연료 전지(10)의 외면에만 선택적으로 배치되는 발열부재(20) 및 상기 연료 전지(10) 작동 시에 상기 연료 전지(10)의 온도가 균일해지도록 상기 발열부재(20)를 제어하는 제어부(30)를 포함한다.1 to 4, the fuel cell system according to the present invention includes a
연료 전지(10)는 내부에 복수 개의 전지셀이 도 1에 도시된 바와 같이 적층되게 형성되거나 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 일정 간격으로 배열될 수 있다. 이때, 발열부재(20)는 복수 개의 전지셀의 적층방향 또는 배열방향으로 양측에 배치될 수 있다.The
여기서 발열부재(20)는 한 쌍이 서로 이격된 상태로 대향되게 마련되고 복수 개의 전지셀은 한 쌍의 발열부재(20)의 이격공간 내에 마련되게 형성되어 발열부재(20)의 발열에 의해 연료 전지(10)의 내부 중앙부분과 연료 전지(10) 외부의 온도차이를 줄이거나 없앨 수 있다.Here, the
이와 같이 연료 전지의 내부 중앙부분과 연료 전지 외부의 온도차이를 줄이거나 없애는 이유는 적층된 복수 개의 전지셀의 밀집된 내부 중앙부분과 전지셀 외부의 온도 불균형이 발생할 경우 저항차이가 발생하게 되어 내부 전지셀간 전압 편차가 일어나며 온도가 낮아 저항이 높은 셀의 전압이 비정상적인 거동을 하는 것을 방지하기 위함이다.The reason for reducing or eliminating the temperature difference between the inner center of the fuel cell and the outside of the fuel cell is that the difference in resistance occurs when the temperature imbalance between the densified inner center of the plurality of stacked battery cells and the outside of the battery cell occurs. This is to prevent abnormal voltage behavior of cells with high resistance due to low temperature between cells and low temperature.
비정상적인 거동을 하는 셀이 있을 경우 BMS(battery management system)는 이상 진단을 내리거나 사용제한을 명령하게 되어 충분한 에너지를 갖고 있는 다른 전지들도 사용 정지가 될 수 있다.In the presence of abnormally behaving cells, the battery management system (BMS) can diagnose abnormalities or order restrictions on use, which can cause other cells with sufficient energy to be shut down.
따라서, BMS 진단에 의해 지속적인 사용제한이 될 경우 전지간 균형이 맞지 않을 뿐 아니라 퇴화 정도도 다르게 되며 차량의 연비에도 손해가 발생할 수 있다.Therefore, if the limit of continuous use by the BMS diagnosis is not only the balance between the batteries, but also the degree of deterioration is different and may cause damage to the fuel economy of the vehicle.
또한, 발열부재(20)는 필름이나 와이어 등의 플랙서블(flexible) 한 소재로 이루어져 전압이 인가되어 발열이 되게 함에 따라 연료 전지(10)의 측면, 모서리 등의 장소에 구애받지 않아 설치가 쉬움과 함께 지속적으로 사용할 수 있게 하는 것이 좋다.In addition, since the
한편, 연료 전지(10)는 온도를 측정할 수 있도록 온도 센서와 같은 온도 측정부가 설치될 수 있는데, 온도 측정부는 연료 전지의 온도정보를 측정하여 제어부(30)로 전송하게 된다.On the other hand, the
특히 온도 측정부는 연료 전지의 온도를 각 영역별로 측정할 수 있도록 연료 전지의 각 영역에 복수로 설치될 수도 있다.In particular, a plurality of temperature measuring units may be provided in each region of the fuel cell so that the temperature of the fuel cell can be measured for each region.
제어부(30)는 BMS(battery management system) 일 수 있으며 이에 한정되지 않고 차량 등에 설치되어 온도 측정부로부터 온도정보를 전송받아 상기 온도정보에 따라 발열부재(20)에 전류 또는 전압을 인가하거나 차단할 수 있다면 어떠한 시스템이나 수단이라도 적용할 수 있다.The
또한, 온도 측정부는 발열부재(20)에도 설치되어 발열부재(20)의 온도를 측정하고 온도정보를 제어부(30)로 전송하여 제어부(30)가 발열부재(20)에 전류 또는 전압을 인가하거나 차단하게 할 수도 있다.
In addition, the temperature measuring unit is also installed in the
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a temperature management method of a fuel cell system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart sequentially illustrating a temperature management method of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법은 감지 단계(S1), 판단 단계(S2) 및 제어 단계(S3)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the temperature management method of the fuel cell system of the present invention includes a sensing step S1, a determination step S2, and a control step S3.
상기 감지 단계(S1)는 연료 전지(10)에 설치된 온도 측정부가 연료 전지(10)의 각 영역의 온도를 감지하는 단계이다.The sensing step S1 is a step of sensing a temperature of each region of the
여기서 연료 전지(10)의 영역을 일 실시예를 들어 설명하면 연료 전지(10)의 내부 중앙부와 연료 전지의 외부일 수 있는데 이러한 일 실시예에 한정되지 않으며 연료 전지(10)의 영역이 연료 전지(10)의 높이 또는 길이에 따라 분류될 수도 있다.Herein, an embodiment of the region of the
상기 판단 단계(S2)는 온도 측정부로부터 연료 전지(10) 각 영역의 온도 정보를 제어부(30)가 전송받아 연료 전지(10)의 영역 사이에서 온도 불균형이 발생하는지 여부를 판단하는 단계이다.The determination step (S2) is a step of determining whether temperature unbalance occurs between the regions of the
상기 제어 단계(S3)는 연료 전지(10)의 온도 불균형이 발생한다고 판단되는 경우 제어부(30)가 연료 전지(10)에 설치된 발열부재(20)에 전압이나 전류를 인가하여 발열부재(20)가 발열하게 함에 따라 연료 전지(10)의 각 영역에서 연료 전지(10)의 내부에 비해 상대적으로 온도가 낮은 연료 전지(10)의 외부의 온도를 올려 연료 전지(10)의 내부 온도와 같거나 비슷하게 하는 단계이다.In the control step S3, when it is determined that a temperature imbalance occurs in the
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 실시예들을 도시한 시스템도이다.6 to 8 are system diagrams showing embodiments of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제어 단계(S3)에서 발열부재(20)는 일반적으로 차량(1)에 설치되는 발전기(alternator; 3), 납축전지(5) 또는 발열부재(20)가 부착되는 연료 전지(10) 중 어느 하나 이상으로부터 전압이나 전류를 인가받기 때문에 별도의 에너지원을 차량에 설치하지 않아도 된다.6 to 8, in the control step S3, the
한편, 상기 제어단계(S3)는 상기 판단 단계(S2)에서 상기 연료 전지(10)의 각 영역 사이에 온도 불균형이 없다고 판단되는 경우 제어부(30)가 발열부재(20)로의 전압 또는 전류 인가를 차단하여 발열부재(20)가 발열하지 않게 한다.
On the other hand, in the control step S3, when it is determined in the determination step S2 that there is no temperature imbalance between the regions of the
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법은 연료 전지의 내부와 외부의 온도차를 줄여줌으로써 내부의 전지 간 저항 차를 줄이는 효과가 있고, 연료 전지의 발란스를 유지시키기 때문에 연료 전지의 수명을 향상시키는 효과가 있고, 차량 내 장착된 발전기 또는 납축전지 또는 발열 소재를 포함한 연료 전지 자체가 에너지원으로 사용되기 때문에 별도의 에너지원을 필요로 하지 않는 장점이 있고, 발열부재가 플랙서블(flexible)한 재질로 이루어져 설치 부위에 따라 유연하게 부착할 수 있는 장점이 있다.
The fuel cell system and the temperature management method thereof according to the present invention configured as described above have the effect of reducing the difference in resistance between cells by reducing the temperature difference between the inside and outside of the fuel cell, and maintaining the balance of the fuel cell. It has the effect of improving the life of the battery, the fuel cell itself, including the generator or lead-acid battery or heating material mounted in the vehicle is used as an energy source, there is an advantage that does not require a separate energy source, the heat generating member is a flag Made of a flexible (flexible) material has the advantage that can be attached flexibly according to the installation site.
이상과 같이 본 발명에 따른 연료 전지 시스템 및 그의 온도 관리 방법을 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the fuel cell system and the temperature management method thereof according to the present invention have been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings, and the present invention is defined within the claims. Many modifications and variations are possible to those skilled in the art.
1: 차량
3: 발전기
5: 납축전지
10: 연료 전지
20: 발열 부재
30: 제어부1: vehicle
3: generator
5: lead acid battery
10: fuel cell
20: heat generating member
30: control unit
Claims (6)
상기 연료 전지(10)의 작동 시에 상대적으로 저온인 상기 연료 전지(10)의 외면에만 배치되고, 플랙서블(flexible) 한 필름 또는 와이어 소재로 이루어진 발열부재(20); 및
상기 연료 전지(10) 작동 시에 상기 연료 전지(10)의 온도가 균일해지도록 상기 발열부재(20)를 제어하는 제어부(30); 를 포함하고,
상기 연료 전지(10)에 복수 개로 설치되고, 상기 연료 전지(10)의 온도정보를 측정하여 상기 제어부(30)에 제공하는 온도 측정부를 더 포함하며,
상기 온도 측정부는 상기 발열부재(20)에도 설치되어 상기 발열부재(20)의 온도를 측정하여 상기 발열부재의 온도를 측정한 온도정보를 상기 제어부(30)로 전송하고,
상기 발열부재(20)는 한 쌍이 서로 이격된 상태로 대향되게 마련되며, 상기 복수 개의 전지셀은 상기 한 쌍의 발열부재(20)의 이격공간 내에 마련되되, 상기 발열부재(20)는 상기 복수 개의 전지셀의 적층방향 또는 배열방향으로 양측에 배치되며,
상기 온도 측정부는 상기 연료 전지의 온도를 각 영역별로 측정할 수 있도록 상기 연료 전지의 각 영역에 복수로 설치되고,
상기 전지셀의 밀집된 상기 연료 전지의 내부 중앙부분과 상기 연료 전지의 외부의 온도 불균형을 방지하도록, 상기 제어부는 상기 온도 측정부로부터 온도정보를 전송받아 상기 온도정보에 따라 상기 발열부재(20)에 전류 또는 전압을 인가하거나 차단하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.A fuel cell 10 having a plurality of battery cells provided therein;
A heat generating member 20 disposed only on an outer surface of the fuel cell 10 at a relatively low temperature during operation of the fuel cell 10 and made of a flexible film or wire material; And
A controller (30) for controlling the heat generating member (20) so that the temperature of the fuel cell (10) becomes uniform when the fuel cell (10) operates; Including,
A plurality of fuel cells 10 are installed in the fuel cell, and further includes a temperature measuring unit for measuring the temperature information of the fuel cell 10 to provide to the control unit 30,
The temperature measuring unit is also installed in the heat generating member 20 measures the temperature of the heat generating member 20 and transmits the temperature information measuring the temperature of the heat generating member to the control unit 30,
The heat generating member 20 is provided to face each other in a state in which the pair is spaced apart from each other, the plurality of battery cells are provided in the spaced space of the pair of heat generating member 20, The heat generating member 20 is disposed on both sides in the stacking direction or arrangement direction of the plurality of battery cells,
The temperature measuring unit is provided in plurality in each region of the fuel cell to measure the temperature of the fuel cell for each region,
To prevent temperature imbalance between the inner central portion of the fuel cell and the outside of the fuel cell, which are densely packed in the battery cell. The control unit receives the temperature information from the temperature measuring unit, the fuel cell system, characterized in that for applying or blocking the current or voltage to the heat generating member (20) according to the temperature information.
복수 개의 전지셀이 내부에 마련되는 연료 전지(10)의 각 영역의 온도를 온도 측정부가 감지하는 감지 단계(S1);
상기 온도 측정부로부터 온도 정보를 제어부(30)가 수신받아 상기 연료 전지(10)의 각 영역에서 온도 불균형 여부를 판단하는 판단 단계(S2); 및
상기 판단 단계에서 상기 연료 전지의 내부와 외부의 온도 불균형이 발생한다고 판단되는 경우 상기 제어부(30)가 상기 연료 전지(10)의 외면에만 설치된 발열부재(20)에 온도 불균형을 방지하도록 전압이나 전류를 인가하는 제어 단계(S3); 를 포함하며,
상기 발열부재(20)는 한 쌍이 서로 이격된 상태로 대향되게 마련되며, 상기 복수 개의 전지셀은 상기 한 쌍의 발열부재(20)의 이격공간 내에 마련되되, 상기 발열부재(20)는 상기 복수 개의 전지셀의 적층방향 또는 배열방향으로 양측에 배치되며,
상기 제어 단계(S3)는 상기 온도 측정부가 상기 발열부재(20)의 온도를 측정하고 상기 발열부재(20)의 온도정보를 상기 제어부(30)로 전송하여 상기 발열부재(20)의 온도 높낮이에 따라서 상기 제어부(30)가 상기 발열부재(20)에 전압 또는 전류를 인가하거나 차단하며,
상기 제어단계(S3)에서는 상기 판단 단계에서 상기 연료 전지(10)의 온도 불균형이 없다고 판단되는 경우 상기 제어부(30)가 상기 발열부재(20)로의 전압 또는 전류 인가를 차단하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법.In the temperature management method of a fuel cell system for a vehicle (1),
A sensing step (S1) of detecting a temperature of each region of the fuel cell 10 having a plurality of battery cells provided therein;
A determination step (S2) of receiving temperature information from the temperature measuring unit and determining whether there is a temperature imbalance in each region of the fuel cell 10; And
If it is determined in the determination step that the temperature imbalance between the inside and the outside of the fuel cell is generated, the controller 30 prevents the temperature imbalance on the heating member 20 installed only on the outer surface of the fuel cell 10. A control step (S3) of applying a; Including;
The heat generating member 20 is provided to face each other in a state in which the pair is spaced apart from each other, the plurality of battery cells are provided in the spaced space of the pair of heat generating member 20, the heat generating member 20 is the plurality of Are arranged on both sides in the stacking direction or arrangement direction of the two battery cells,
In the control step S3, the temperature measuring unit measures the temperature of the heating member 20 and transmits temperature information of the heating member 20 to the controller 30 to increase or decrease the temperature of the heating member 20. Therefore, the controller 30 applies or cuts off the voltage or current to the heat generating member 20,
In the control step (S3), if it is determined that there is no temperature imbalance in the fuel cell 10 in the determination step, the control unit 30 cuts off the application of voltage or current to the heat generating member 20. How to manage temperature in a battery system.
상기 제어 단계(S3)에서 상기 발열부재(20)는 상기 차량(1)에 설치된 발전기(3), 납축전지(5), 상기 연료 전지(10) 중 어느 하나 이상으로부터 전압이나 전류를 인가받는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템의 온도 관리 방법.The method according to claim 4,
In the control step S3, the heating member 20 receives voltage or current from any one or more of the generator 3, the lead acid battery 5, and the fuel cell 10 installed in the vehicle 1. A temperature management method of a fuel cell system, characterized by the above-mentioned.
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