KR102129013B1 - Hybrid fuel cell power pack - Google Patents

Hybrid fuel cell power pack Download PDF

Info

Publication number
KR102129013B1
KR102129013B1 KR1020170172950A KR20170172950A KR102129013B1 KR 102129013 B1 KR102129013 B1 KR 102129013B1 KR 1020170172950 A KR1020170172950 A KR 1020170172950A KR 20170172950 A KR20170172950 A KR 20170172950A KR 102129013 B1 KR102129013 B1 KR 102129013B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
unit
cell unit
battery
hydrogen
Prior art date
Application number
KR1020170172950A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190071976A (en
Inventor
김명준
Original Assignee
(주)엠텍정보기술
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 (주)엠텍정보기술 filed Critical (주)엠텍정보기술
Priority to KR1020170172950A priority Critical patent/KR102129013B1/en
Publication of KR20190071976A publication Critical patent/KR20190071976A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102129013B1 publication Critical patent/KR102129013B1/en

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
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H01M16/006—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers of fuel cells with rechargeable batteries
    • 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
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • 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
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • 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
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04402—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode exhausts
    • 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
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/0441—Pressure; Ambient pressure; Flow of cathode exhausts
    • 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
    • H01M8/04537—Electric variables
    • H01M8/04544—Voltage
    • H01M8/04559—Voltage 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
    • 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
    • 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
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • 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
    • H01M8/04947—Power, energy, capacity or load of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
    • 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
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/2475—Enclosures, casings or containers 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
    • H01M2250/30—Fuel cells in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/10—Applications of fuel cells in buildings
    • 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
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • 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

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

Abstract

본 발명은 하이브리드 연료전지 파워팩에 관한 것으로서, 하우징과, 상기 하우징에 설치되며, 수소 연료와 공기의 전기화학적 반응으로 전기를 생산할 수 있도록 상호 적층된 다수의 연료전지 셀이 마련된 연료전지 유닛과, 상기 연료전지 유닛에 연결되며, 상기 연료전지 셀들에 수소 연료 및 공기를 공급하는 공급유닛과, 상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛으로부터 전기를 공급받아 충전되는 배터리와, 외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛 및 배터리에 연결되어 상기 연료전지 유닛 또는 배터리로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부와, 상기 연료전지 유닛에 설치되어 상기 연료전지 유닛의 작동상태를 감지하는 센서모듈과, 상기 연료전지의 작동에 대한 신호를 입력할 수 있는 관리자 단말기와, 상기 관리자 단말기에 연결되며, 상기 센서모듈을 통해 감지된 상기 연료전지 유닛의 작동상태에 대한 정보를 상기 관리자 단말기에 전송하고, 상기 관리자 단말기를 통해 입력된 상기 연료전지의 작동에 대한 신호에 따라 상기 연료전지 유닛, 배터리 및 공급유닛을 제어하는 제어모듈을 구비한다.The present invention relates to a hybrid fuel cell power pack, a fuel cell unit provided in a housing, and a plurality of fuel cell cells stacked on top of each other to produce electricity by electrochemical reaction of hydrogen fuel and air, and It is connected to a fuel cell unit, a supply unit for supplying hydrogen fuel and air to the fuel cell cells, a battery installed in the housing, a battery charged by receiving electricity from the fuel cell unit, and an external electronic device may be connected. It is installed in the housing so as to be connected to the fuel cell unit and the battery, the output unit for supplying electricity from the fuel cell unit or battery to the external electronic device, and is installed in the fuel cell unit, the operating state of the fuel cell unit The sensor module for sensing, the manager terminal for inputting a signal for the operation of the fuel cell, and connected to the manager terminal, the information about the operating state of the fuel cell unit detected through the sensor module the It has a control module for transmitting to the manager terminal, and controls the fuel cell unit, the battery and the supply unit in accordance with the signal for the operation of the fuel cell input through the manager terminal.

Description

하이브리드 연료전지 파워팩{Hybrid fuel cell power pack}Hybrid fuel cell power pack

본 발명은 하이브리드 연료전지 파워 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지를 통해 생산된 전기를 외부전자기기에 제공할 수 있는 하이브리드 연료전지 파워 팩에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid fuel cell power pack, and more particularly, to a hybrid fuel cell power pack capable of providing electricity generated through the fuel cell to external electronic devices.

일반적으로 화석에너지 고갈의 문제를 해결할 수 있는 대체에너지로서 수소에너지가 각광 받고 있으며 수소에너지의 이용 매체인 연료전지에 대한 연구 및 개발이 활발하게 이루어지고 있다.In general, hydrogen energy has been spotlighted as an alternative energy that can solve the problem of fossil energy depletion, and research and development are actively being conducted on fuel cells, which are a medium for using hydrogen energy.

연료전지는 수소와 산소가 가진 화학적 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 전기화학적 장치로서 수소와 산소를 양극과 음극에 공급하여 연속적으로 전기를 생산하는 새로운 발전 기술이다. 이러한 연료 전지는 작동 온도와 주연료의 형태에 따라 알카리형(AFC), 인산염형(PAGC), 용융 탄산염형(MCFC), 고체 전해질형(SOFC), 고분자 전해질형(PEMFC) 등으로 구분된다.A fuel cell is an electrochemical device that directly converts the chemical energy of hydrogen and oxygen into electrical energy, and is a new power generation technology that continuously produces electricity by supplying hydrogen and oxygen to the anode and cathode. These fuel cells are classified into alkali type (AFC), phosphate type (PAGC), molten carbonate type (MCFC), solid electrolyte type (SOFC), and polymer electrolyte type (PEMFC) according to the operating temperature and the type of main fuel.

종래의 연료전지 시스템은 크게 MBOP(Mechanical Balance of Plant), 연료전지 셀(Stack) 및 EBOP(Electrical Balance of Plant)를 포함한다.Conventional fuel cell systems include a mechanical balance of plant (MBOP), a fuel cell cell (Stack), and an electrical balance of plant (EBOP).

연료전지는 수소와 산소가 화학 반응을 일으켜 열과 전기, 물을 배출하는 것이 기본 원리이며 이러한 화학 반응을 위하여 필요한 수소는 다양한 방법으로 공급된다. 그 중 액화천연가스(Liquefied Natural Gas, LNG)를 주 연료로 하고 개질 반응을 통하여 수소를 공급하는 용융 탄산염형(MCFC) 연료전지는 고온형 연료전지로써 선박에 탑재하여 전력을 공급하는 보조전원으로 가장 적합한 것으로 평가되고 있다.In the fuel cell, the basic principle is that hydrogen and oxygen cause chemical reactions to discharge heat, electricity, and water, and hydrogen required for such chemical reactions is supplied in various ways. Among them, liquefied natural gas (LNG) is the main fuel and molten carbonate type (MCFC) fuel cells that supply hydrogen through reforming reactions are high-temperature fuel cells. It is considered the most suitable.

그러나 종래의 연료전지를 이용한 파워 팩의 경우, 연료전지의 작동상태를 감지하고, 감지된 연료전지의 작동에 대한 정보를 관리자에게 제공할 수 있는 정보제공수단이 마련되어 있지 않으므로 파워 팩의 관리가 어려운 단점이 있다. However, in the case of a power pack using a conventional fuel cell, it is difficult to manage the power pack because there is no information providing means capable of detecting the operating state of the fuel cell and providing information on the detected operation of the fuel cell to the administrator. There are disadvantages.

등록특허공보 제10-1294207호: 연료 전지 하이브리드 파워 팩Patent No. 10-1294207: Fuel cell hybrid power pack

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 연료전지 유닛의 작동상태를 감지하여 관리자 단말기로 감지된 정보를 전송하고, 연료전지 유닛에 긴급상황 발생시 보다 신속하고, 안전하게 연료전지 유닛의 작동을 정지시킬 수 있는 하이브리드 연료전지 파워팩을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was devised to improve the above problems, detects the operation state of the fuel cell unit, transmits the sensed information to the manager terminal, and more quickly and safely of the fuel cell unit when an emergency occurs in the fuel cell unit. The purpose is to provide a hybrid fuel cell power pack capable of stopping operation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 연료전지 파워팩은 하우징과, 상기 하우징에 설치되며, 수소 연료와 공기의 전기화학적 반응으로 전기를 생산할 수 있도록 상호 적층된 다수의 연료전지 셀이 마련된 연료전지 유닛과, 상기 연료전지 유닛에 연결되며, 상기 연료전지 셀들에 수소 연료 및 공기를 공급하는 공급유닛과, 상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛으로부터 전기를 공급받아 충전되는 배터리와, 외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛 및 배터리에 연결되어 상기 연료전지 유닛 또는 배터리로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부와, 상기 연료전지 유닛에 설치되어 상기 연료전지 유닛의 작동상태를 감지하는 센서모듈과, 상기 연료전지의 작동에 대한 신호를 입력할 수 있는 관리자 단말기와, 상기 관리자 단말기에 연결되며, 상기 센서모듈을 통해 감지된 상기 연료전지 유닛의 작동상태에 대한 정보를 상기 관리자 단말기에 전송하고, 상기 관리자 단말기를 통해 입력된 상기 연료전지의 작동에 대한 신호에 따라 상기 연료전지 유닛, 배터리 및 공급유닛을 제어하는 제어모듈을 구비한다. A hybrid fuel cell power pack according to the present invention for achieving the above object is provided in a housing, and in the housing, a fuel cell provided with a plurality of fuel cell cells stacked mutually so as to be capable of producing electricity by electrochemical reaction of hydrogen fuel and air A unit, a supply unit connected to the fuel cell unit, supplying hydrogen fuel and air to the fuel cell cells, a battery installed in the housing and charged by receiving electricity from the fuel cell unit, and an external electronic device It is installed in the housing to be connected, the fuel cell unit and the battery is connected to the output unit for supplying electricity from the fuel cell unit or battery to the external electronic device, and the fuel cell unit is installed in the fuel cell A sensor module for sensing the operating state of the unit, a manager terminal capable of inputting a signal for the operation of the fuel cell, and connected to the manager terminal, the operating state of the fuel cell unit detected through the sensor module It has a control module for transmitting the information to the manager terminal, and controls the fuel cell unit, the battery and the supply unit according to the signal for the operation of the fuel cell input through the manager terminal.

상기 센서모듈은 상기 연료전지 유닛에 설치되는 것으로서, 상기 연료전지 셀의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 연료전지 유닛으로부터 생성되는 전기의 전압을 측정하는 전압측정센서를 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 온도센서를 통해 측정된 온도가 기설정된 위험 온도 이상일 경우, 상기 관리자 단말기에 온도 이상 신호를 전송하고, 상기 전압측정센서를 통해 측정된 전압이 기설정된 최저 전압보다 낮거나 기설정된 최고 전압보다 높을 경우, 상기 관리자 단말기에 전압 이상 신호를 전송한다. The sensor module is installed on the fuel cell unit, and includes a temperature sensor for measuring the temperature of the fuel cell and a voltage measurement sensor for measuring the voltage of electricity generated from the fuel cell unit, and the control module When the temperature measured by the temperature sensor is higher than a preset dangerous temperature, a temperature abnormal signal is transmitted to the manager terminal, and the voltage measured by the voltage measurement sensor is lower than a preset minimum voltage or higher than a preset highest voltage. In case, a voltage abnormal signal is transmitted to the manager terminal.

상기 공급유닛은 상기 연료전지 유닛 또는 배터리로부터 전기를 공급받고, 상기 제어모듈은 상기 관리자 단말기를 통해 일반 정지 신호가 입력될 경우, 상기 배터리의 충전이 중단되도록 상기 연료전지 유닛과 배터리의 연결을 해제하고, 상기 연료전지 유닛과 배터리의 연결이 해제된 시점으로부터 제1종료시간이 경과한 다음, 상기 연료전지 유닛으로부터 상기 공급유닛으로의 전력공급을 중단하고, 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 공급유닛으로 공급하되, 상기 배터리에서 상기 공급유닛으로의 전력 공급 시점으로부터 제2종료시간 동안에, 시간이 경과할수록 상기 연료전지 유닛으로의 수소 공급량이 감소하도록 상기 공급유닛을 제어하는 것이 바람직하다. The supply unit receives electricity from the fuel cell unit or battery, and the control module releases the connection between the fuel cell unit and the battery so that charging of the battery is stopped when a general stop signal is input through the manager terminal. Then, after the first end time elapses from the time when the connection between the fuel cell unit and the battery is released, the power supply from the fuel cell unit to the supply unit is stopped, and the power charged in the battery is supplied to the supply unit. It is preferred to control the supply unit so that the amount of hydrogen supplied to the fuel cell unit decreases as time passes, during the second shutdown time from the time of power supply from the battery to the supply unit.

한편, 본 발명에 따른 하이브리드 연료전지 파워팩은 상기 연료전지 유닛에 설치되어 상기 연료전지 셀에 공급된 수소 및 산소를 외부로 배출시키는 강제배출부를 더 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 관리자 단말기를 통해 긴급 정지 신호가 입력될 경우, 상기 연료전지 셀에서 상기 출력부 또는 공급유닛으로의 전기 공급을 차단하고, 상기 출력부 또는 공급유닛으로의 전기 공급 차단이 완료되면 상기 연료전지 유닛으로의 수소 또는 산소의 공급이 차단되도록 상기 공급유닛을 제어하며, 상기 연료전지 유닛으로의 수소 또는 산소의 공급이 차단되면 상기 연료전지 셀에 공급된 수소 및 산소를 외부로 배출시키기 위해 상기 강제배출부를 작동시킨다. On the other hand, the hybrid fuel cell power pack according to the present invention is installed in the fuel cell unit further comprises a forced discharge unit for discharging hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell to the outside, the control module is emergency through the manager terminal When a stop signal is input, the supply of electricity from the fuel cell to the output or supply unit is cut off, and when the supply of electricity to the output or supply unit is completed, hydrogen or oxygen to the fuel cell unit is completed. The supply unit is controlled to block supply, and when the supply of hydrogen or oxygen to the fuel cell unit is blocked, the forced discharge unit is operated to discharge hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell to the outside.

상기 강제배출부는 상기 연료전지 셀에 공급된 수소가 상기 연료전지 유닛의 외부로 배출될 수 있도록 상기 연료전지 유닛에 연결된 수소배출관과, 상기 수소배출관에 설치되어 상기 수소배출관을 개폐하는 제1배출밸브와, 상기 연료전지 셀에 공급된 산소가 상기 연료전지 유닛의 외부로 배출될 수 있도록 상기 연료전지 유닛에 연결된 산소배출관과, 상기 산소배출관에 설치되어 상기 산소배출관을 개폐하는 제2배출밸브를 구비한다. The forced discharge unit is a hydrogen discharge pipe connected to the fuel cell unit so that hydrogen supplied to the fuel cell can be discharged to the outside of the fuel cell unit, and a first discharge valve installed in the hydrogen discharge pipe to open and close the hydrogen discharge pipe And an oxygen discharge pipe connected to the fuel cell unit so that oxygen supplied to the fuel cell is discharged to the outside of the fuel cell unit, and a second discharge valve installed in the oxygen discharge pipe to open and close the oxygen discharge pipe. do.

상기 제어모듈은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 수소배출관 및 산소배출관의 개방과 폐쇄가 다수회 반복되도록 상기 제1 및 제2배출밸브를 제어하는 것이 바람직하다. It is preferable that the control module controls the first and second discharge valves such that opening and closing of the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe are repeated multiple times when the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit.

상기 센서모듈은 상기 연료전지 유닛에 공급된 상기 수소 및 산소의 압력을 측정할 수 있도록 상기 연료전지 유닛에 설치된 압력측정센서를 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 압력측정센서로부터 제공되는 측정정보를 토대로 상기 연료전지 유닛에 공급된 상기 수소 및 산소의 압력이 감소할수록 상기 수소배출관 및 산소배출관의 개방시간이 감소되도록 상기 제1 및 제2배출밸브를 제어한다. The sensor module is provided with a pressure measuring sensor installed in the fuel cell unit to measure the pressure of the hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell unit, the control module discharges the oxygen or hydrogen from the fuel cell unit When the pressure of the hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell unit decreases based on the measurement information provided by the pressure measurement sensor, the first and second discharge valves are controlled so that the opening time of the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe decreases. do.

상기 제어모듈은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 수소배출관 및 산소배출관의 최초 개방된 시점으로부터 시간이 경과할수록 상기 수소배출관 및 산소배출관의 개방시간이 감소되도록 상기 제1 및 제2배출밸브를 제어한다. When the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit, the control module is configured to reduce the opening time of the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe as time passes from the time when the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe are first opened. Control the discharge valve.

상기 센서모듈은 상기 연료전지 유닛에 설치되는 것으로서, 상기 연료전지 셀의 온도를 측정하는 온도센서를 구비하고, 상기 연료전지 유닛은 상기 연료전지 셀에 인접된 위치에 설치되며, 상기 연료전지 셀을 방열시키기 위해 상기 연료전지 셀으로 외기를 강제순환시킬 수 있도록 소정의 속도로 회전하는 블레이드가 마련된 방열팬을 더 구비하고, 상기 제어모듈은 상기 관리자 단말기를 통해 긴급 정지 신호가 입력될 경우, 상기 긴급 정지 신호가 입력된 시점 이후에 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 연료전지 셀의 온도가 감소할수록 상기 블레이드의 회전속도가 감소되도록 상기 방열팬을 제어할 수도 있다. The sensor module is installed in the fuel cell unit, and includes a temperature sensor for measuring the temperature of the fuel cell, and the fuel cell unit is installed in a position adjacent to the fuel cell, and the fuel cell is installed. In order to forcibly dissipate heat, there is further provided a heat dissipation fan provided with a blade that rotates at a predetermined speed so as to forcibly circulate outside air into the fuel cell. The heat dissipation fan may be controlled such that the rotational speed of the blade decreases as the temperature of the fuel cell measured by the temperature sensor decreases after the stop signal is input.

본 발명에 따른 하이브리드 연료전지 파워팩은 센서모듈을 통해 연료전지 유닛의 작동상태를 감지하여 관리자 단말기로 감지된 정보를 전송하므로 관리자가 보다 용이하게 연료전지 유닛의 작동상태를 파악할 수 있다는 장점이 있다. The hybrid fuel cell power pack according to the present invention has the advantage that the manager can more easily grasp the operating state of the fuel cell unit because the sensor module detects the operating state of the fuel cell unit and transmits the sensed information to the manager terminal.

또한, 상기 하이브리드 연료전지 파워팩은 긴급 종료 모드가 마련되어 있으므로 연료전지 유닛에 긴급상황 발생시 보다 신속하고, 안전하게 연료전지 유닛의 작동을 정지시킬 수 있다. In addition, since the hybrid fuel cell power pack has an emergency shutdown mode, it is possible to stop the operation of the fuel cell unit more quickly and safely when an emergency occurs in the fuel cell unit.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 연료전지 파워팩에 대한 블럭도이고,
도 2 및 도 3은 도 1의 하이브리드 연료전지 파워팩의 관리자 단말기에 표시된 화면에 대한 예시도이다. 1 is a block diagram of a hybrid fuel cell power pack according to the present invention,
2 and 3 are exemplary views of a screen displayed on the manager terminal of the hybrid fuel cell power pack of FIG. 1.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 연료전지 파워팩에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a hybrid fuel cell power pack according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than actual in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

도 1에는 본 발명에 따른 하이브리드 연료전지 파워팩(10)이 도시되어 있다. 1 shows a hybrid fuel cell power pack 10 according to the present invention.

도면을 참조하면, 상기 하이브리드 연료전지 파워팩(10)은 하우징(미도시)과, 상기 하우징에 설치되며, 수소 연료와 공기의 전기화학적 반응으로 전기를 생산할 수 있도록 상호 적층된 다수의 연료전지 스택이 마련된 연료전지 유닛(30)과, 상기 연료전지 유닛(30)에 설치되어 상기 연료전지 셀에 공급된 수소 및 산소를 외부로 배출시키는 강제배출부(130)와, 상기 연료전지 유닛(30)에 연결되며, 상기 연료전지 스택들에 수소 연료 및 공기를 공급하는 공급유닛(40)과, 상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛(30)으로부터 전기를 공급받아 충전되는 배터리(50)와, 외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛(30) 및 배터리(50)에 연결되어 상기 연료전지 유닛(30) 또는 배터리(50)로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부(60)와, 상기 연료전지 유닛(30)에서 상기 출력부(60) 및 배터리(50)로 공급되는 전기의 전압을 각각 상기 외부전자기기 및 배터리(50)에 적합한 전압으로 변환시키는 전압변환유닛(70)과, 상기 연료전지 유닛(30)에 설치되어 상기 연료전지 유닛(30)의 작동상태를 감지하는 센서모듈(141)과, 상기 연료전지의 작동에 대한 신호를 입력할 수 있는 관리자 단말기(80)와, 상기 관리자 단말기(80)에 연결되며, 상기 센서모듈(141)을 통해 감지된 상기 연료전지 유닛(30)의 작동상태에 대한 정보를 상기 관리자 단말기(80)에 전송하고, 상기 관리자 단말기(80)를 통해 입력된 상기 연료전지의 작동에 대한 신호에 따라 상기 연료전지 유닛(30), 배터리(50) 및 공급유닛(40)을 제어하는 제어모듈(90)을 구비한다. Referring to the drawings, the hybrid fuel cell power pack 10 has a housing (not shown) and a plurality of fuel cell stacks stacked on top of each other to be installed in the housing to produce electricity through the electrochemical reaction of hydrogen fuel and air. The provided fuel cell unit 30, a forced discharge unit 130 installed in the fuel cell unit 30 to discharge hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell to the outside, and the fuel cell unit 30 It is connected, the supply unit 40 for supplying hydrogen fuel and air to the fuel cell stack, and installed in the housing, the battery 50 is charged by receiving electricity from the fuel cell unit 30, and the outside It is installed in the housing so that electronic devices can be connected, and is connected to the fuel cell unit 30 and the battery 50 to supply electricity from the fuel cell unit 30 or the battery 50 to the external electronic device. A voltage that converts voltages of electricity supplied from the output unit 60 and the fuel cell unit 30 to the output unit 60 and the battery 50 into voltages suitable for the external electronic device and the battery 50, respectively. A conversion module 70, a sensor module 141 installed in the fuel cell unit 30 to detect the operating state of the fuel cell unit 30, and a signal for the operation of the fuel cell can be input. It is connected to the manager terminal 80 and the manager terminal 80, and transmits information on the operating state of the fuel cell unit 30 detected through the sensor module 141 to the manager terminal 80, , A control module 90 for controlling the fuel cell unit 30, the battery 50 and the supply unit 40 according to a signal for the operation of the fuel cell input through the manager terminal 80. .

하우징은 도면에 도시되진 않았지만, 내부에 연료전지 유닛(30), 배터리(50)가 설치될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 측면에는 외부공기가 유입될 수 있도록 다수의 유입공이 형성되어 있다. 하우징의 전면에는 후술되는 공급유닛(40)의 가스탱크 및 산소탱크가 각각 연결되는 가스주입단자 및 산소유입단자(미도시)와, 연료전지 유닛(30)의 작동상태, 배터리(50)의 충전상태, 관리자 단말기(80)에 선택된 모드 정보 등이 표시되는 디스플레이 패널(미도시)이 설치되어 있다. 상기 디스플레이 패널은 LCD(Liquid Crystal Display)가 적용되는 것이 바람직하다. Although the housing is not shown in the drawing, an internal space is provided to allow the fuel cell unit 30 and the battery 50 to be installed therein, and a plurality of inlet holes are formed on the side surface to allow external air to flow therein. On the front surface of the housing, a gas injection terminal and an oxygen inlet terminal (not shown) to which a gas tank and an oxygen tank of the supply unit 40, which will be described later, are respectively connected, an operating state of the fuel cell unit 30, and charging of the battery 50 A display panel (not shown) in which status, selected mode information, and the like is displayed on the manager terminal 80 is installed. It is preferable that the display panel is a liquid crystal display (LCD).

연료전지 유닛(30)의 연료전지 셀은 캐소드(cathode), 애노드(anode) 및 캐소드와 애노드 사이에 전해질막을 구비한다. 연료전지 셀의 캐소드에 산소를 포함한 공기가 공급되고, 애노드에 수소 연료가 공급되면, 전해질 막을 통해 물의 전기분해와 역반응이 진행되면서 전기가 발생하는데, 연료전지는 상기 연료전지 셀이 다수개 적층된 스택(stack)의 형태로 구성된다. The fuel cell of the fuel cell unit 30 has a cathode, an anode, and an electrolyte membrane between the cathode and the anode. When air containing oxygen is supplied to the cathode of the fuel cell, and hydrogen fuel is supplied to the anode, electricity is generated while electrolysis and reverse reaction of water through the electrolyte membrane are generated. In the fuel cell, a plurality of fuel cell cells are stacked. It is configured in the form of a stack.

상기 스택에 적층되어 있는 각 연료전지 셀에는 바이폴라플레이트의 면 유로를 포함하여 수소나 산소가 각 전극에 공급되고 회수되기 위한 유로가 연결되어 있다. 상술된 바와 같이 구성된 연료전지 유닛(30)은 종래에 일반적으로 사용되는 연료전지 스택을 이용하여 전기를 발생시키는 연료전지이므로 상세한 설명은 생략한다. Each fuel cell stacked in the stack includes a flow path for hydrogen or oxygen supplied to and recovered from each electrode, including a surface flow path of a bipolar plate. The fuel cell unit 30 configured as described above is a fuel cell that generates electricity using a fuel cell stack generally used in the related art, so a detailed description thereof will be omitted.

연료전지 유닛(30)은 발생된 전력을 공급유닛(40)으로 전달하기 위해 전원선에 의해 공급유닛(40)에 연결되어 있다. 한편, 연료전지 유닛(30)의 스택 일측에는 상기 스택을 방열시킬 수 있도록 외기를 스택의 연료전지 셀 사이로 강제순환시킬 수 있도록 소정의 속도로 회전하는 블레이드(미도시)가 마련된 방열팬(111)이 설치되어 있다. The fuel cell unit 30 is connected to the supply unit 40 by a power line to transfer the generated power to the supply unit 40. On the other hand, on one side of the stack of the fuel cell unit 30, a heat dissipation fan 111 provided with a blade (not shown) that rotates at a predetermined speed so as to forcibly circulate outside air between the fuel cell cells of the stack so as to dissipate the stack It is installed.

강제배출부(130)는 상기 연료전지 셀에 공급된 수소가 상기 연료전지 유닛의 외부로 배출될 수 있도록 수소가 유동되는 연료전지 셀의 유로에 연통되게 상기 연료전지 유닛에 연결된 수소배출관(131)과, 상기 수소배출관(131)에 설치되어 상기 수소배출관(131)을 개폐하는 제1배출밸브(132)과, 상기 연료전지 셀에 공급된 산소가 상기 연료전지 유닛의 외부로 배출될 수 있도록 산소가 유동되는 연료전지 셀의 유로에 연통되게 상기 연료전지 유닛에 연결된 산소배출관(133)과, 상기 산소배출관(133)에 설치되어 상기 산소배출관(133)을 개폐하는 제2배출밸브(134)를 구비한다. The forced discharge unit 130 is connected to the fuel cell unit so that hydrogen supplied to the fuel cell can be discharged to the outside of the fuel cell unit, the hydrogen discharge pipe 131 connected to the fuel cell unit to communicate with the flow path of the fuel cell. And, the first discharge valve 132 is installed in the hydrogen discharge pipe 131 to open and close the hydrogen discharge pipe 131, and oxygen so that the oxygen supplied to the fuel cell can be discharged to the outside of the fuel cell unit The oxygen discharge pipe 133 connected to the fuel cell unit to communicate with the flow path of the fuel cell cell in which the flow, and a second discharge valve 134 installed in the oxygen discharge pipe 133 to open and close the oxygen discharge pipe 133 To be equipped.

수소배출관(131) 및 산소배출관(133)은 산소 및 수소가 유동할 수 있도록 내부유로가 마련되며, 단부에 내부유로를 통과한 산소 및 수소가 외부로 배출될 수 있도록 배출구(미도시)가 각각 형성되어 있다. The hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are provided with an internal flow path to allow oxygen and hydrogen to flow, and an outlet (not shown) to allow oxygen and hydrogen passing through the internal flow path to be discharged to the outside. Is formed.

상기 제1배출밸브(132) 및 제2배출밸브(134)는 솔레노이드 밸브가 적용되며, 연료전지 유닛이 정상 작동시에는 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)의 내부유로를 폐쇄하되, 연료전지 유닛을 긴급 정지시에는 제어모듈(90)의 제어에 따라 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)의 내부유로를 개방시킨다. A solenoid valve is applied to the first discharge valve 132 and the second discharge valve 134, and when the fuel cell unit operates normally, the internal flow paths of the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are closed, but the fuel When the battery unit is in an emergency stop, the internal flow path of the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 is opened under the control of the control module 90.

공급유닛(40)은 연료전지 유닛(30)에 수소를 공급하는 수소 공급부(121)와, 연료전지 유닛(30)에 산소를 공급하는 산소 공급부(122)를 구비한다. The supply unit 40 includes a hydrogen supply unit 121 that supplies hydrogen to the fuel cell unit 30 and an oxygen supply unit 122 that supplies oxygen to the fuel cell unit 30.

수소 공급부(121)는 하우징(10)에 마련된 가스주입단자에 연결되어 상기 가스주입단자로 수소를 공급하는 수소탱크(미도시)와, 가스주입단자를 통해 주입된 수소가스를 연료전지 유닛(30)에 전달할 수 있도록 가스주입단자와 연료전지 유닛(30)에 연결된 수소 공급관(123)과, 상기 수소 공급관(123)에 설치되어 상기 수소 공급관(123)의 내부유로를 개폐하는 제1솔레노이드 밸브(124)와, 수소 공급관(123)에 설치되어 수소탱크에서 연료전지 유닛(30)으로 공급되는 수소의 압력을 측정하는 제1압력센서(125)와, 수소 공급관(123)에 설치되어 수소탱크로부터 공급되는 연료전지 유닛(30)으로 강제 송풍하는 블로워(126)를 구비한다. 제1솔레노이드 밸브(124), 제1압력센서(125) 및 블로워(126)는 배터리(50) 및 연료전지 유닛(30)에 연결되어 배터리(50) 또는 연료전지 유닛(30)으로부터 전력을 공급받아 작동한다. The hydrogen supply unit 121 is connected to a gas injection terminal provided in the housing 10 to supply hydrogen to the gas injection terminal (not shown), and the hydrogen gas injected through the gas injection terminal to the fuel cell unit 30 ), a hydrogen supply pipe 123 connected to the gas injection terminal and the fuel cell unit 30 and a first solenoid valve installed on the hydrogen supply pipe 123 to open and close the internal flow path of the hydrogen supply pipe 123 ( 124), a first pressure sensor 125 installed in the hydrogen supply pipe 123 and measuring the pressure of hydrogen supplied from the hydrogen tank to the fuel cell unit 30, and installed in the hydrogen supply pipe 123 from the hydrogen tank And a blower 126 for forcibly blowing air to the supplied fuel cell unit 30. The first solenoid valve 124, the first pressure sensor 125 and the blower 126 are connected to the battery 50 and the fuel cell unit 30 to supply power from the battery 50 or the fuel cell unit 30 It works.

산소 공급부(122)는 하우징(10)에 마련된 산소유입단자(미도시)에 연결되어 상기 산소유입단자로 수소를 공급하는 산소탱크와, 산소유입단자를 통해 주입된 산소가스를 연료전지 유닛(30)에 전달할 수 있도록 산소유입단자와 연료전지 유닛(30)에 연결된 산소 공급관(127)과, 상기 산소 공급관(127)에 설치되어 산소 공급관(127)의 내부유로를 개폐하는 제2솔레노이드 밸브(128)를 구비한다. 상기 제2솔레노이드 밸브(128)는 배터리(50) 및 연료전지 유닛(30)에 연결되어 배터리(50) 또는 연료전지 유닛(30)으로부터 전력을 공급받아 작동한다. The oxygen supply unit 122 is connected to an oxygen inlet terminal (not shown) provided in the housing 10 to supply hydrogen to the oxygen inlet terminal, and an oxygen gas injected through the oxygen inlet terminal to the fuel cell unit 30 ), an oxygen supply pipe 127 connected to the oxygen inlet terminal and the fuel cell unit 30, and a second solenoid valve 128 installed in the oxygen supply pipe 127 to open and close the internal flow path of the oxygen supply pipe 127 ). The second solenoid valve 128 is connected to the battery 50 and the fuel cell unit 30 and operates by receiving power from the battery 50 or the fuel cell unit 30.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 산소 공급부(122)는 산소탱크 대신에 산소가 포함된 외기를 상기 산소 공급관(127)으로 주입하기 위해 산소 공급관(127)에 설치된 블로워를 구비할 수도 있다. On the other hand, although not shown in the drawing, the oxygen supply unit 122 may be provided with a blower installed in the oxygen supply pipe 127 in order to inject the external air containing oxygen into the oxygen supply pipe 127 instead of the oxygen tank.

배터리(50)는 하우징의 내부에 설치되며, 연료전지 유닛(30)으로부터 발생된 전기에 의해 충전되는 충전지가 적용된다. 상기 배터리(50)는 연료전지 유닛(30)이 초기 기동시 공급유닛(40)으로 전기를 공급하거나 출력부(60)에 연결된 외부전자기기로 전기를 공급하는 것으로서, 종래에 일반적으로 사용되는 충전지가 적용되므로 상세한 설명은 생략한다. The battery 50 is installed inside the housing, and a rechargeable battery charged by electricity generated from the fuel cell unit 30 is applied. The battery 50 is to supply electricity to the supply unit 40 when the fuel cell unit 30 is initially started or to external electronic devices connected to the output unit 60, a rechargeable battery generally used in the related art Since is applied, detailed description is omitted.

출력부(60)는 상기 하우징의 전면에 설치되며, 상기 외부전자기기가 접속할 수 있는 접속단자(61)와, 상기 연료전지 유닛(30)으로부터 상기 접속단자(61)로 전기를 전달할 수 있도록 상기 연료전지 유닛(30) 및 접속단자(61)에 연결된 제1전력선(62)과, 상기 연료전지 유닛(30)으로부터 상기 배터리(50)에 전기를 전달하거나 상기 배터리(50)로부터 상기 접속단자(61)에 전기를 전달할 수 있도록 상기 제1전력선(62) 및 배터리(50)에 연결된 제2전력선(63)을 구비한다. The output unit 60 is installed on the front surface of the housing, and the external electronic device can be connected to the connection terminal 61 and the fuel cell unit 30 to transfer electricity to the connection terminal 61. The first power line 62 connected to the fuel cell unit 30 and the connection terminal 61 and the electricity to the battery 50 from the fuel cell unit 30 or the connection terminal from the battery 50 ( 61), the first power line 62 and the second power line 63 connected to the battery 50 are provided to transfer electricity.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 제1전력선(62) 및 제2전력선(63)에는 전기의 전달을 단속할 수 있도록 스위칭 부재가 각각 설치될 수도 있다. 상기 스위칭 부재는 제어모듈(90)에 의해 작동하며, 제1전력선(62) 또는 제2전력선(63)으로 전기를 전달시키거나 제1 및 제2전력선(62,63)을 통한 전기의 전달을 차단한다. 상술된 제1 및 제2전력선(62,63)에 의해 연료전지 유닛(30)과 배터리(50)를 병렬 연결 구조를 갖는다. On the other hand, although not shown in the drawing, the first power line 62 and the second power line 63 may be provided with a switching member to control the transmission of electricity, respectively. The switching member is operated by the control module 90, and transmits electricity to the first power line 62 or the second power line 63 or transfers electricity through the first and second power lines 62, 63. Cut off. The fuel cell unit 30 and the battery 50 have a parallel connection structure by the first and second power lines 62 and 63 described above.

전압변환유닛(70)은 상기 연료전지유닛과 제2전력선(63) 사이의 상기 제1전력선(62)에 설치되는 제1컨버터(71)와, 제어신호에 따라 전류도통방향을 전환할 수 있도록 상기 제2전력선(63)에 설치되는 제2컨버터(72)를 구비한다. The voltage conversion unit 70 is a first converter 71 installed on the first power line 62 between the fuel cell unit and the second power line 63, and the current conduction direction can be switched according to a control signal. A second converter 72 is provided on the second power line 63.

제1컨버터(71)는 제1전력선(62)을 통해 상기 연료전지유닛에서 출력부(60)의 접속단자(61)로 전달되는 전기의 전압을 상기 외부전자기기에 적합한 제1출력 전압으로 변환시킨다. 상기 제1컨버터(71)는 연료전지유닛에서 접속단자(61)로의 단일 전류도통방향을 갖도록 형성되며,DC-DC 컨버터로서 벅 컨버터(Buck Converter)가 적용된다. The first converter 71 converts the voltage of electricity transmitted from the fuel cell unit to the connection terminal 61 of the output unit 60 through the first power line 62 to a first output voltage suitable for the external electronic device. Order. The first converter 71 is formed to have a single current conduction direction from the fuel cell unit to the connection terminal 61, and a buck converter is applied as a DC-DC converter.

제2컨버터(72)는 제어모듈(90)로부터 전송되는 제어신호에 의해 작동하며, 상기 연료전지유닛으로부터 상기 배터리(50)로 전달되는 전기의 전압을 상기 제1출력 전압에서 상기 배터리(50)에 적합한 제2출력 전압으로 변환시키되, 상기 배터리(50)에서 상기 출력부(60)로 전기를 공급시 상기 전기의 전압을 상기 제2출력 전압에서 상기 제1출력 전압으로 변환시킨다. 상기 제2컨버터(72)는 양방향 DC-DC 컨버터(Bi-directional Converter)가 적용되는 것이 바람직하다. The second converter 72 is operated by a control signal transmitted from the control module 90, and the voltage of electricity transferred from the fuel cell unit to the battery 50 is the battery 50 at the first output voltage. It is converted into a second output voltage suitable for, but when supplying electricity from the battery 50 to the output unit 60, the voltage of the electricity is converted from the second output voltage to the first output voltage. The second converter 72 is preferably a bi-directional DC-DC converter (Bi-directional Converter) is applied.

센서모듈(141)은 도면에 도시되진 않았지만, 연료전지 유닛(30)으로부터 발생되는 전기의 전류를 측정하기 위한 전류측정센서, 연료전지 유닛(30)에서 발생된 전기의 전압을 측정하기 위해 연료전지 유닛(30)에 설치된 전압측정센서 및 연료전지 유닛(30)에 설치되어 연료전지 유닛(30)의 온도를 측정하는 온도센서와, 연료전지 유닛(30)에 설치되어 상기 연료전지 유닛(30)으로 공급된 산소 및 수소의 압력을 측정하는 압력측정센서를 구비한다. 센서모듈(141)을 통해 측정된 데이터는 디스플레이부(143)를 통해 외부로 표시된다. Although the sensor module 141 is not shown in the drawing, a current measurement sensor for measuring electric current generated from the fuel cell unit 30, a fuel cell for measuring the voltage of electricity generated in the fuel cell unit 30 A voltage measurement sensor installed in the unit 30 and a temperature sensor installed in the fuel cell unit 30 to measure the temperature of the fuel cell unit 30 and the fuel cell unit 30 installed in the fuel cell unit 30 It is equipped with a pressure measuring sensor for measuring the pressure of oxygen and hydrogen supplied to. Data measured through the sensor module 141 is displayed to the outside through the display unit 143.

관리자 단말기(80)는 무선 통신망을 통해 제어모듈(90)에 연결되며, 상기 연료전지의 작동에 대한 신호를 입력할 수 있는 것으로서, 스마트폰과 같은 이동 단말기가 적용될 수 있다. 상기 관리자 단말기(80)는 제어모듈(90)로부터 전송된 정보를 표시하고, 관리자가 작동신호를 입력할 수 있는 터치스크린이 마련되어 있다. 도 2 및 도 3에는 제어모듈(90)로부터 전달받은 정보를 표시하는 관리자 단말기(80)의 화면에 대한 예시도가 도시되어 있다. The manager terminal 80 is connected to the control module 90 through a wireless communication network, and can input a signal for the operation of the fuel cell, and a mobile terminal such as a smartphone can be applied. The manager terminal 80 is provided with a touch screen that displays information transmitted from the control module 90 and allows an administrator to input an operation signal. 2 and 3 show exemplary views of a screen of the manager terminal 80 displaying information received from the control module 90.

한편, 관리자 단말기(80)는 관리자가 연료전지 유닛(30) 및 전력변환유닛(70)의 운전모드를 선택할 수 있도록 모드 선택 메뉴를 제공하는데, 상기 모드 선택 메뉴를 통해 연료전지 유닛(30)에서 출력부(60)로만 전기를 공급하는 제1운전모드, 연료전지 유닛(30)에서 출력부(60)와 배터리(50)로 전기를 공급하는 제2운전모드, 연료전지 유닛(30)에서 배터리(50)로만 전기를 공급하는 제3운전모드, 배터리(50)에서 출력부(60)로 전기를 공급하는 제4운전모드, 연료전지 유닛(30) 및 배터리(50)에서 출력부(60)로 전기를 공급하는 제5운전모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다. On the other hand, the manager terminal 80 provides a mode selection menu so that the manager can select the operation mode of the fuel cell unit 30 and the power conversion unit 70, the fuel cell unit 30 through the mode selection menu A first operation mode in which electricity is supplied only to the output unit 60, a second operation mode in which electricity is supplied from the fuel cell unit 30 to the output unit 60 and a battery 50, and a battery in the fuel cell unit 30 The third operation mode that supplies electricity only to 50, the fourth operation mode that supplies electricity from the battery 50 to the output unit 60, the output unit 60 from the fuel cell unit 30 and the battery 50 Any one of the fifth operation modes for supplying electricity to the furnace can be selected.

관리자는 수소 공급부(41)를 통해 연료전지 유닛(30)으로 수소가 충분히 공급되고, 배터리(50)의 충전량이 충분할 경우, 제1운전모드를 선택할 수 있고, 외부전자기기가 출력부(60)에 연결된 상태에서 배터리(50)의 충전량이 충분하지 않을 경우, 제2운전모드를 선택할 수 있다. 또한, 관리자는 출력부(60)로부터 외부전자기기가 분리되고, 배터리(50)의 충전량이 충분하기 않을 경우, 제3운전모드를 선택할 수 있고, 공급유닛(40)으로부터 수소 및 공기의 공급이 원활하지 못해 연료전지 유닛(30)가 발전하지 못하거나 배터리(50)만으로도 외부전자기기로의 전기 공급이 충분할 경우, 제4운전모드를 선택할 수 있으며, 출력부(60)에 연결된 외부전자기기에서 사용되는 전력량이 비교적 클 경우, 제5운전모드를 선택할 수 있다. When the hydrogen is sufficiently supplied to the fuel cell unit 30 through the hydrogen supply unit 41 and the charge amount of the battery 50 is sufficient, the manager can select the first operation mode, and the external electronic device outputs the unit 60 When connected to the battery 50 when the charge amount is insufficient, the second operation mode may be selected. In addition, when the external electronic device is separated from the output unit 60 and the charge amount of the battery 50 is not sufficient, the administrator can select the third operation mode, and supply of hydrogen and air from the supply unit 40 If the fuel cell unit 30 does not generate electricity because it is not smooth, or if the battery 50 is sufficient to supply electricity to the external electronic device, the fourth operation mode can be selected. In the external electronic device connected to the output unit 60, When the amount of power used is relatively large, the fifth operation mode can be selected.

또한, 관리자 단말기(80)는 도면에 도시되진 않았지만, 일반 정지 신호 또는 긴급 정지 신호를 입력하기 위한 정지 입력 메뉴를 관리자에게 제공한다. 관리자는 연료전지 유닛의 일반 정지 상황에서 정지 입력 메뉴를 통해 일반 정지 신호를 입력한다. 연료전지 유닛에 이상이 발생하여 연료전지 유닛을 긴급하게 정지할 경우 관리자는 상기 정지 입력 메뉴를 통해 긴급 정지 신호를 입력할 수 있다. In addition, although not shown in the drawing, the manager terminal 80 provides a manager with a stop input menu for inputting a normal stop signal or an emergency stop signal. The manager inputs a normal stop signal through the stop input menu in the normal stop situation of the fuel cell unit. When an abnormality occurs in the fuel cell unit and the fuel cell unit is stopped urgently, the administrator may input an emergency stop signal through the stop input menu.

제어모듈(90)은 무선 통신망을 통해 관리자 단말기(80)에 연결될 수 있도록 통신모듈(91)을 구비한다. 제어모듈(90)은 통신모듈(91)을 통해 센서모듈(141)에서 감지된 정보를 관리자 단말기(80)에 전송하고, 관리자 단말기(80)로부터 입력된 작동신호를 토대로 연료전지 유닛(30), 공급유닛(40) 및 전압변환유닛(70)을 제어한다. The control module 90 is provided with a communication module 91 to be connected to the manager terminal 80 through a wireless communication network. The control module 90 transmits the information detected by the sensor module 141 to the manager terminal 80 through the communication module 91, and based on the operation signal input from the manager terminal 80, the fuel cell unit 30 , Control the supply unit 40 and the voltage conversion unit 70.

관리자가 관리자 단말기(80)를 통해 제1운전모드를 선택시 제어모듈(90)은 공급유닛(40)을 통해 연료전지 유닛(30)으로 수소 및 공기를 공급하고, 출력부(60)로 연료전지 유닛(30)으로부터 전기가 공급되도록 제1컨버터(71)를 작동시킨다. 이때, 제어모듈(90)은 배터리(50)로의 전기 공급이 차단될 수 있도록 스위칭 부재 또는 제2컨버터(72)를 제어한다. When the administrator selects the first operation mode through the manager terminal 80, the control module 90 supplies hydrogen and air to the fuel cell unit 30 through the supply unit 40, and fuels the output unit 60 The first converter 71 is operated so that electricity is supplied from the battery unit 30. At this time, the control module 90 controls the switching member or the second converter 72 so that the supply of electricity to the battery 50 can be cut off.

관리자가 관리자 단말기(80)를 통해 제2운전모드를 선택시 제어모듈(90)은 공급유닛(40)을 통해 연료전지 유닛(30)으로 수소 및 공기를 공급하고, 출력부(60)로 연료전지 유닛(30)으로부터 전기가 공급되도록 제1컨버터(71)를 작동시킨 상태에서 배터리(50)로 전기가 공급될 수 있도록 스위칭 부재 또는 제2컨버터(72)를 제어한다. 이때, 제2컨버터(72)는 연료전지 유닛(30)으로부터 배터리(50) 측으로 전기가 전달되도록 전류도통방향이 설정되되, 연료전지 유닛(30)으로부터 출력부(60) 및 배터리(50)로 전달되는 전력량의 합이 연료전지 유닛(30)의 출력 정격 전력을 초과하지 않도록 제어모듈(90)에 의해 제어된다. When the manager selects the second operation mode through the manager terminal 80, the control module 90 supplies hydrogen and air to the fuel cell unit 30 through the supply unit 40, and fuels the output unit 60 The switching member or the second converter 72 is controlled so that electricity can be supplied to the battery 50 while the first converter 71 is operated so that electricity is supplied from the battery unit 30. At this time, the second converter 72 is set to the current conduction direction so that electricity is transferred from the fuel cell unit 30 to the battery 50 side, from the fuel cell unit 30 to the output unit 60 and the battery 50 It is controlled by the control module 90 so that the sum of the transmitted power does not exceed the output rated power of the fuel cell unit 30.

관리자가 관리자 단말기(80)를 통해 제3운전모드를 선택시 제어모듈(90)은 출력부(60)로부터 외부전자기기가 분리된 상태이므로 연료전지 유닛(30)에서 배터리(50)로 전기가 전달되도록 제1컨버터(71), 스위칭 부재 및 제2컨버터(72)를 작동시킨다. 관리자가 관리자 단말기(80)를 통해 제4운전모드를 선택시 제어모듈(90)은 연료전지 유닛(30)에서 출력부(60)로의 전기 전달이 차단되도록 스위칭 부재 또는 제1컨버터(71)를 작동시키고, 배터리(50)에서 출력부(60)로 전기가 공급되도록 제2컨버터(72)의 전류도통방향을 변경한다. 이때, 제2컨버터(72)는 배터리(50)에서 출력부(60)로 공급되는 전기를 외부전자기기에 적합한 제1출력 전압으로 변경시킨다. When the administrator selects the third operation mode through the administrator terminal 80, the control module 90 is powered from the fuel cell unit 30 to the battery 50 because the external electronic device is separated from the output unit 60. The first converter 71, the switching member, and the second converter 72 are operated to be transmitted. When the administrator selects the fourth operation mode through the administrator terminal 80, the control module 90 switches the switching member or the first converter 71 so that electricity transfer from the fuel cell unit 30 to the output unit 60 is blocked. It operates, and changes the current conduction direction of the second converter 72 so that electricity is supplied from the battery 50 to the output unit 60. At this time, the second converter 72 changes the electricity supplied from the battery 50 to the output unit 60 to a first output voltage suitable for an external electronic device.

관리자가 관리자 단말기(80)를 통해 제5운전모드를 선택시 제어모듈(90)은 공급유닛(40)을 통해 연료전지 유닛(30)으로 수소 및 공기를 공급하고, 출력부(60)로 연료전지 유닛(30)으로부터 전기가 공급되도록 제1컨버터(71)를 작동시키고, 배터리(50)에서 출력부(60)로도 전기가 공급되도록 제2컨버터(72)를 작동시킨다. 제5운전모드에서 연료전지 유닛(30) 및 배터리(50)로부터 출력부(60)로 전기를 공급하므로 연료전지 유닛(30)으로의 수소 공급이 불안정하거나 외부전자기기의 사용 전력이 비교적 클 경우, 안정적으로 외부전자기기에 전기를 공급할 수 있다. When the manager selects the fifth operation mode through the manager terminal 80, the control module 90 supplies hydrogen and air to the fuel cell unit 30 through the supply unit 40, and fuels the output unit 60. The first converter 71 is operated so that electricity is supplied from the battery unit 30, and the second converter 72 is operated so that electricity is also supplied from the battery 50 to the output unit 60. In the fifth operation mode, since electricity is supplied from the fuel cell unit 30 and the battery 50 to the output unit 60, the hydrogen supply to the fuel cell unit 30 is unstable or the use power of external electronic equipment is relatively large. , It can stably supply electricity to external electronic devices.

한편, 관리자가 관리자 단말기(80)를 통해 일반 정지 신호를 입력하면 제어모듈(90)은 먼저, 배터리(50)의 충전이 중단되도록 상기 연료전지 유닛(30)과 배터리(50)의 연결을 해제한다. 또한, 제어모듈(90)은 상기 연료전지 유닛(30)과 배터리(50)의 연결이 해제된 시점으로부터 제1종료시간 동안 연료전지 유닛(30)과 배터리(50)의 연결이 해제된 상태로 연료전지 유닛(30)으로부터 발생된 전기를 공급유닛(40)에 공급한다. 상기 제1종료시간은 10초가 적용되나 연료전지 유닛(30)의 용량에 따라 적합한 시간을 설정하는 것이 바람직하다. 다음, 제어모듈(90)은 상기 연료전지 유닛(30)과 배터리(50)의 연결이 해제된 시점으로부터 제1종료시간이 경과한 이후에, 상기 연료전지 유닛(30)으로부터 상기 공급유닛(40)으로의 전력공급을 중단하고, 상기 배터리(50)에 충전된 전력을 상기 공급유닛(40)으로 공급하도록 배터리(50)와 공급유닛(40)을 상호 연결한다. 다음, 제어모듈(90)은 상기 배터리(50)에서 상기 공급유닛(40)으로의 전력 공급 시점으로부터 제2종료시간 동안에, 시간이 경과할수록 상기 연료전지 유닛(30)으로의 수소 공급량이 감소하도록 상기 공급유닛(40)을 제어한다. 상기 제2종료시간은 255초가 적용되나 연료전지 유닛(30)의 용량에 따라 적합한 시간을 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제어모듈(90)은 배터리(50)에서 상기 공급유닛(40)으로의 전력 공급 시점으로부터 시간이 경과할수록 상기 연료전지 유닛(30)으로의 수소 공급량이 감소하도록 블로워(126)를 제어하며, 제2종료시간이 경과한 다음에는 연료전지 유닛(30)으로의 수소 공급이 중단되도록 수소 공급관(123)이 폐쇄되도록 제1솔레노이드 밸브(124)를 작동시킨다. Meanwhile, when the administrator inputs a general stop signal through the manager terminal 80, the control module 90 first releases the connection between the fuel cell unit 30 and the battery 50 so that charging of the battery 50 is stopped. do. In addition, the control module 90 is in a state in which the connection between the fuel cell unit 30 and the battery 50 is released for a first end time from the time when the connection between the fuel cell unit 30 and the battery 50 is released. Electricity generated from the fuel cell unit 30 is supplied to the supply unit 40. 10 seconds is applied to the first end time, but it is preferable to set a suitable time according to the capacity of the fuel cell unit 30. Next, the control module 90 is the supply unit 40 from the fuel cell unit 30 after the first end time has elapsed since the connection between the fuel cell unit 30 and the battery 50 is released. ) To stop the power supply, and connect the battery 50 and the supply unit 40 to supply the power charged in the battery 50 to the supply unit 40. Next, the control module 90 so that the amount of hydrogen supplied to the fuel cell unit 30 decreases as the time elapses during the second shutdown time from the time when power is supplied from the battery 50 to the supply unit 40. The supply unit 40 is controlled. 255 seconds is applied to the second end time, but it is preferable to set a suitable time according to the capacity of the fuel cell unit 30. That is, the control module 90 controls the blower 126 so that the amount of hydrogen supplied to the fuel cell unit 30 decreases as time elapses from the time of power supply from the battery 50 to the supply unit 40, , After the second end time has elapsed, the first solenoid valve 124 is operated so that the hydrogen supply pipe 123 is closed so that hydrogen supply to the fuel cell unit 30 is stopped.

상술된 바와 같이 제어모듈(90)은 연료전지 유닛(110)의 기동 초기 또는 정지시 상기 연료전지 유닛(110)과 배터리(50) 사이의 연결을 해제하므로 연료전지 셀에 과부하가 걸리는 것을 방지하여 연료전지 셀의 기대수명이 증가하는 장점이 있다. As described above, the control module 90 releases the connection between the fuel cell unit 110 and the battery 50 when starting or stopping the fuel cell unit 110, thereby preventing overloading of the fuel cell. It has the advantage of increasing the life expectancy of a fuel cell.

한편, 관리자가 관리자 단말기(80)를 통해 긴급 정지 신호가 입력하면 제어모듈(90)은 긴급 정지 순서에 따라 연료전지 유닛을 정지시킨다. 상기 긴급 정지 순서를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. Meanwhile, when an emergency stop signal is input through the manager terminal 80 by the manager, the control module 90 stops the fuel cell unit according to the emergency stop order. The emergency stop procedure will be described in more detail as follows.

먼저, 관리자 단말기(80)를 통해 긴급 정지 신호가 입력되면, 제어모듈(90)은 상기 연료전지 셀에서 상기 출력부(60) 또는 공급유닛(40)으로의 전기 공급이 차단되도록 출력부(60) 및 공급유닛(40)을 제어한다. 다음, 상기 출력부(60) 또는 공급유닛(40)으로의 전기 공급 차단이 완료되면 제어모듈(90)은 상기 연료전지 유닛으로의 수소 또는 산소의 공급이 차단되도록 상기 공급유닛(40)을 제어한다. 다음, 제어모듈(90)은 상기 연료전지 유닛으로의 수소 또는 산소의 공급이 차단되면 상기 연료전지 셀에 공급된 수소 및 산소를 외부로 배출시키기 위해 상기 강제배출부(130)의 제1배출밸브(132) 및 제2배출밸브(134)를 작동시킨다. First, when an emergency stop signal is input through the manager terminal 80, the control module 90 outputs the output unit 60 so that electricity supply from the fuel cell to the output unit 60 or the supply unit 40 is blocked. ) And the supply unit 40 are controlled. Next, when the supply of electricity to the output unit 60 or the supply unit 40 is completed, the control module 90 controls the supply unit 40 to block the supply of hydrogen or oxygen to the fuel cell unit. do. Next, when the supply of hydrogen or oxygen to the fuel cell unit is blocked, the control module 90 first discharge valve of the forced discharge unit 130 to discharge hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell to the outside 132 and the second discharge valve 134 is operated.

한편, 제어모듈(90)은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)의 개방과 폐쇄가 다수회 반복되도록 상기 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어한다. 이때, 제어모듈(90)은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 압력측정센서로부터 제공되는 측정정보를 토대로 상기 연료전지 유닛에 공급된 상기 수소 및 산소의 압력이 감소할수록 상기 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)의 개방시간이 감소되도록 상기 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어하는 것이 바람직하다. On the other hand, the control module 90, the first and second discharge valves so that the opening and closing of the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 is repeated multiple times when the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit 132,134). At this time, when the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit, the control module 90 decreases the pressure of the hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell unit based on measurement information provided from the pressure measurement sensor. It is preferable to control the first and second discharge valves 132 and 134 so that the opening time of the 131 and the oxygen discharge pipe 133 is reduced.

즉, 제어모듈(90)은 연료전지 유닛으로부터 산소 또는 수소를 최초 배출시 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)을 제1개방시간 동안 개방하고, 제1개방시간이 경과후 소정의 폐쇄시간동안 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)이 폐쇄되도록 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어한다. 상기 폐쇄시간이 경과된 후 제어모듈(90)은 압력측정센서로부터 제공된 압력 값이 연료전지 유닛으로부터 산소 또는 수소를 최초로 배출할 때보다 감소된 경우, 제1개방시간보다 더 짧은 제2개방시간 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)을 개방하고, 제2개방시간이 경과후 소정의 폐쇄시간동안 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)이 폐쇄되도록 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어한다. 상기 폐쇄시간이 경과된 후 제어모듈(90)은 압력측정센서로부터 제공된 압력 값이 제2개방시간 이전의 압력 값보다 감소된 경우, 제2개방시간보다 더 짧은 제3개방시간 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)을 개방하고, 제3개방시간이 경과후 소정의 폐쇄시간동안 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)이 폐쇄되도록 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어한다. 제어모듈(90)은 상술된 과정을 압력측정센서로부터 산소 및 수소의 압력이 소정의 값보다 낮을 시점 즉, 연료전지 유닛으로부터 수소 및 산소가 모두 배출될 시점까지 반복한다. That is, the control module 90 opens the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 for the first opening time when the oxygen or hydrogen is first discharged from the fuel cell unit, and a predetermined closing time after the first opening time has elapsed. During the first and second discharge valves 132 and 134 are controlled so that the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are closed. After the closing time has elapsed, when the pressure value provided from the pressure measuring sensor is reduced than when the oxygen or hydrogen is first discharged from the fuel cell unit, the control module 90 has a second opening time hydrogen shorter than the first opening time. First and second discharge valves 132 and 134 to open the discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 and close the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 for a predetermined closing time after the second opening time has elapsed. To control. After the closing time has elapsed, the control module 90 generates a third opening time hydrogen discharge pipe 131 shorter than the second opening time when the pressure value provided from the pressure measurement sensor is reduced than the pressure value before the second opening time. And opening the oxygen discharge pipe 133, and controlling the first and second discharge valves 132 and 134 so that the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are closed for a predetermined closing time after the third opening time has elapsed. The control module 90 repeats the above-described process until the pressure of oxygen and hydrogen from the pressure measuring sensor is lower than a predetermined value, that is, when both hydrogen and oxygen are discharged from the fuel cell unit.

상술된 바와 같이 제어모듈(90)은 연료전지 유닛의 내부 압력에 따라 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)의 개방시간을 조절하므로 매회 일정량의 산소 및 수소가 연료전지 유닛으로부터 배출되어 긴급정지시 연료전지 셀에 과부하가 걸리는 것을 방지한다. As described above, the control module 90 adjusts the opening time of the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 according to the internal pressure of the fuel cell unit, so that a certain amount of oxygen and hydrogen are discharged from the fuel cell unit each time to stop the emergency. This prevents overloading the fuel cell.

한편, 제어모듈(90)은 상기 연료전지 유닛(30)에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)의 최초 개방된 시점으로부터 시간이 경과할수록 상기 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)의 개방시간이 감소되도록 상기 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어할 수도 있다. Meanwhile, when the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit 30, the control module 90 is discharged from the hydrogen discharge pipe 131 as time passes from the time when the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are first opened. ) And the first and second discharge valves 132 and 134 may be controlled so that the opening time of the oxygen discharge pipe 133 is reduced.

즉, 제어모듈(90)은 연료전지 유닛으로부터 산소 또는 수소를 최초 배출시 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)을 제1개방시간 동안 개방하고, 제1개방시간이 경과후 소정의 폐쇄시간동안 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)이 폐쇄되도록 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어한다. 상기 폐쇄시간이 경과된 후 제어모듈(90)은 제1개방시간보다 더 짧은 제2개방시간 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)을 개방하고, 제2개방시간이 경과후 소정의 폐쇄시간동안 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)이 폐쇄되도록 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어한다. 상기 폐쇄시간이 경과된 후 제어모듈(90)은 제2개방시간보다 더 짧은 제3개방시간 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)을 개방하고, 제3개방시간이 경과후 소정의 폐쇄시간동안 수소배출관(131) 및 산소배출관(133)이 폐쇄되도록 제1 및 제2배출밸브(132,134)를 제어한다. 제어모듈(90)은 상술된 과정을 압력측정센서로부터 산소 및 수소의 압력이 소정의 값보다 낮을 시점 즉, 연료전지 유닛으로부터 수소 및 산소가 모두 배출될 시점까지 반복한다. That is, the control module 90 opens the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 for the first opening time when the oxygen or hydrogen is first discharged from the fuel cell unit, and a predetermined closing time after the first opening time has elapsed. During the first and second discharge valves 132 and 134 are controlled so that the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are closed. After the closing time has elapsed, the control module 90 opens the second discharge time hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 shorter than the first opening time, and a predetermined closing time after the second opening time has elapsed. During the first and second discharge valves 132 and 134 are controlled so that the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are closed. After the closing time has elapsed, the control module 90 opens the third discharge time hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 shorter than the second opening time, and a predetermined closing time after the third opening time has elapsed. During the first and second discharge valves 132 and 134 are controlled so that the hydrogen discharge pipe 131 and the oxygen discharge pipe 133 are closed. The control module 90 repeats the above-described process until the pressure of oxygen and hydrogen from the pressure measuring sensor is lower than a predetermined value, that is, when both hydrogen and oxygen are discharged from the fuel cell unit.

한편, 제어모듈(90)은 상기 온도센서를 통해 측정된 온도가 기설정된 위험 온도 이상일 경우, 상기 관리자 단말기(80)에 온도 이상 신호를 전송하고, 상기 전압측정센서를 통해 측정된 전압이 기설정된 최저 전압보다 낮거나 기설정된 최고 전압보다 높을 경우, 상기 관리자 단말기(80)에 전압 이상 신호를 전송한다. 이때, 관리자 단말기(80)는 전압 이상 신호를 관리자에게 표시하고, 연료전지 유닛의 작동상태를 파악하여 연료전지 유닛의 정지 여부를 판단한다. Meanwhile, the control module 90 transmits a temperature abnormality signal to the manager terminal 80 when the temperature measured by the temperature sensor is greater than or equal to a preset dangerous temperature, and the voltage measured by the voltage measurement sensor is preset. When it is lower than the lowest voltage or higher than the preset highest voltage, a voltage abnormality signal is transmitted to the manager terminal 80. At this time, the manager terminal 80 displays a voltage abnormality signal to the manager, determines the operation state of the fuel cell unit, and determines whether the fuel cell unit is stopped.

또한, 제어모듈(90)은 관리자 단말기(80)를 통해 긴급 정지 신호가 입력될 경우, 상기 긴급 정지 신호가 입력된 시점 이후에 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 연료전지 셀의 온도가 감소할수록 상기 블레이드의 회전속도가 감소되도록 상기 방열팬을 제어할 수도 있다. 상기 제어모듈(90)은 긴급 정지 신호가 입력시 방열팬의 블레이드가 불필요하게 높은 속도로 회전하는 것이 방지되어 방열팬에 소요되는 전력을 절약하므로 연료전지 유닛의 부하를 줄일 수 있다. In addition, when an emergency stop signal is input through the manager terminal 80, the control module 90 may reduce the temperature of the fuel cell measured by the temperature sensor after the emergency stop signal is input. The heat dissipation fan may be controlled so that the rotational speed of the blade is reduced. The control module 90 prevents the blade of the heat radiation fan from rotating at an unnecessarily high speed when an emergency stop signal is input, thereby saving power required for the heat radiation fan, thereby reducing the load on the fuel cell unit.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 하이브리드 연료전지 파워팩(10)은 센서모듈(141)을 통해 연료전지 유닛의 작동상태를 감지하여 관리자 단말기(80)로 감지된 정보를 전송하므로 관리자가 보다 용이하게 연료전지 유닛의 작동상태를 파악할 수 있다는 장점이 있다. The hybrid fuel cell power pack 10 according to the present invention configured as described above detects the operation state of the fuel cell unit through the sensor module 141 and transmits the sensed information to the manager terminal 80, so that the manager can more easily It has the advantage of being able to grasp the operating state of the fuel cell unit.

또한, 상기 하이브리드 연료전지 파워팩(10)은 긴급 종료 모드가 마련되어 있으므로 연료전지 유닛에 긴급상황 발생시 보다 신속하고, 안전하게 연료전지 유닛의 작동을 정지시킬 수 있다. In addition, since the hybrid fuel cell power pack 10 is provided with an emergency shutdown mode, it is possible to stop the operation of the fuel cell unit more quickly and safely when an emergency occurs in the fuel cell unit.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person of ordinary skill in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art of the present invention, and the general principles defined herein can be applied to other embodiments without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention should not be limited to the embodiments presented herein, but should be interpreted in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

10: 연료전지 하이브리드 파워팩
30: 연료전지 유닛
40: 공급유닛
50: 배터리
60: 출력부
61: 접속단자
62: 제1전력선
63: 제2전력선
70: 전력변환유닛
71: 제1컨버터
72: 제2컨버터
80: 관리자 단말기
90: 제어모듈10: fuel cell hybrid power pack
30: fuel cell unit
40: supply unit
50: battery
60: output
61: connection terminal
62: first power line
63: second power line
70: power conversion unit
71: 1st converter
72: second converter
80: manager terminal
90: control module

Claims (9)

하우징과;
상기 하우징에 설치되며, 수소 연료와 공기의 전기화학적 반응으로 전기를 생산할 수 있도록 상호 적층된 다수의 연료전지 셀이 마련된 연료전지 유닛과;
상기 연료전지 유닛에 연결되며, 상기 연료전지 셀들에 수소 연료 및 공기를 공급하는 공급유닛과;
상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛으로부터 전기를 공급받아 충전되는 배터리와;
외부전자기기가 접속될 수 있도록 상기 하우징에 설치되며, 상기 연료전지 유닛 및 배터리에 연결되어 상기 연료전지 유닛 또는 배터리로부터 상기 외부전자기기로 전기를 공급하는 출력부와;
상기 연료전지 유닛에서 상기 출력부 및 배터리로 공급되는 전기의 전압을 각각 상기 외부전자기기 및 배터리에 적합한 전압으로 변환시키는 전압변환유닛과;
상기 연료전지 유닛에 설치되어 상기 연료전지 유닛의 작동상태를 감지하는 센서모듈과;
상기 연료전지 유닛의 작동에 대한 신호를 입력할 수 있는 관리자 단말기와;
상기 관리자 단말기에 연결되며, 상기 센서모듈을 통해 감지된 상기 연료전지 유닛의 작동상태에 대한 정보를 상기 관리자 단말기에 전송하고, 상기 관리자 단말기를 통해 입력된 상기 연료전지 유닛의 작동에 대한 신호에 따라 상기 연료전지 유닛, 배터리 및 공급유닛을 제어하는 제어모듈;을 구비하고,
상기 공급유닛은 상기 연료전지 유닛 또는 배터리로부터 전기를 공급받고,
상기 관리자 단말기는 관리자가 상기 연료전지 유닛에서 상기 출력부로만 전기를 공급하는 제1운전모드, 상기 연료전지 유닛에서 상기 출력부 및 배터리로 전기를 공급하는 제2운전모드, 상기 연료전지 유닛에서 상기 배터리로만 전기를 공급하는 제3운전모드, 상기 배터리에서 상기 출력부로 전기를 공급하는 제4운전모드, 상기 연료전지 유닛 및 배터리에서 상기 출력부로 전기를 공급하는 제5운전모드 중 어느 한 운전모드를 선택할 수 있고,
상기 제어모듈은
상기 관리자 단말기를 통해 일반 정지 신호가 입력될 경우, 상기 배터리의 충전이 중단되도록 상기 연료전지 유닛과 배터리의 연결을 해제하고, 상기 연료전지 유닛과 배터리의 연결이 해제된 시점으로부터 제1종료시간이 경과한 다음, 상기 연료전지 유닛으로부터 상기 공급유닛으로의 전력공급을 중단하고, 상기 연료전지 유닛과 배터리의 연결이 해제된 상태에서 상기 배터리에 충전된 전력을 상기 공급유닛으로 공급하되, 상기 배터리에서 상기 공급유닛으로의 전력 공급 시점으로부터 제2종료시간 동안에, 시간이 경과할수록 상기 연료전지 유닛으로의 수소 공급량이 감소하도록 상기 공급유닛을 제어하고,
상기 관리자 단말기에서 상기 제1운전모드를 선택시 상기 공급유닛을 통해 상기 연료전지 유닛으로 수소 및 공기를 공급하고, 상기 출력부로 상기 연료전지 유닛의 전기를 공급하되, 상기 배터리로의 전기 공급을 차단하고,
상기 관리자 단말기에서 상기 제3운전모드가 선택시 상기 연료전지 유닛에서 상기 배터리로 전기를 공급하고,
상기 관리자 단말기에서 상기 제4운전모드가 선택시 상기 연료전지 유닛에서 상기 출력부로의 전기 전달을 차단하고, 상기 배터리에서 상기 출력부로 전기를 공급하고,
상기 관리자 단말기에서 상기 제5운전모드가 선택시 상기 공급유닛을 통해 상기 연료전지 유닛으로 수소 및 공기를 공급하고, 상기 출력부로 상기 연료전지 유닛 및 배터리에서 전기를 공급하고,
상기 관리자 단말기에서 상기 제2운전모드가 선택시 상기 공급유닛을 통해 상기 연료전지 유닛으로 수소 및 공기를 공급하고, 상기 연료전지 유닛에서 상기 출력부 및 배터리로 전기가 공급되되, 상기 연료전지 유닛으로부터 상기 출력부 및 배터리로 전달되는 전력량의 합이 상기 연료전지 유닛의 출력 정격 전력을 초과하기 않도록 상기 전압변환유닛을 제어하는,
하이브리드 연료전지 파워팩.
A housing;
A fuel cell unit installed in the housing and provided with a plurality of fuel cell cells stacked so as to be capable of producing electricity by electrochemical reaction of hydrogen fuel and air;
A supply unit connected to the fuel cell unit and supplying hydrogen fuel and air to the fuel cell cells;
A battery installed in the housing and charged by receiving electricity from the fuel cell unit;
An output unit installed in the housing so that an external electronic device can be connected, and connected to the fuel cell unit and the battery to supply electricity from the fuel cell unit or battery to the external electronic device;
A voltage conversion unit converting the voltages of electricity supplied from the fuel cell unit to the output unit and the battery into voltages suitable for the external electronic device and the battery, respectively;
A sensor module installed in the fuel cell unit to detect an operating state of the fuel cell unit;
A manager terminal capable of inputting a signal for the operation of the fuel cell unit;
Is connected to the manager terminal, and transmits information on the operating state of the fuel cell unit detected through the sensor module to the manager terminal, according to the signal for the operation of the fuel cell unit input through the manager terminal It is provided with a control module for controlling the fuel cell unit, the battery and the supply unit,
The supply unit receives electricity from the fuel cell unit or battery,
The manager terminal includes a first operation mode in which an administrator supplies electricity from the fuel cell unit only to the output unit, a second operation mode in which electricity is supplied from the fuel cell unit to the output unit and a battery, and in the fuel cell unit, A third operation mode of supplying electricity only to a battery, a fourth operation mode of supplying electricity from the battery to the output unit, and one of a fifth operation mode of supplying electricity from the fuel cell unit and the battery to the output unit You can choose,
The control module
When a general stop signal is input through the manager terminal, the fuel cell unit is disconnected from the battery so that charging of the battery is stopped, and the first end time is from the time when the fuel cell unit is disconnected from the battery. After the elapse, the power supply from the fuel cell unit to the supply unit is stopped, and the power charged in the battery is supplied to the supply unit in a state in which the connection between the fuel cell unit and the battery is released, but from the battery During the second end time from the time of supplying power to the supply unit, the supply unit is controlled to decrease the amount of hydrogen supplied to the fuel cell unit as time passes,
When the first operation mode is selected in the manager terminal, hydrogen and air are supplied to the fuel cell unit through the supply unit, and electricity of the fuel cell unit is supplied to the output unit, but electricity supply to the battery is blocked. and,
When the third operation mode is selected in the manager terminal, electricity is supplied from the fuel cell unit to the battery,
When the fourth operation mode is selected in the manager terminal, electricity transfer from the fuel cell unit to the output unit is blocked, and electricity is supplied from the battery to the output unit,
When the fifth operation mode is selected in the manager terminal, the Supply hydrogen and air to the fuel cell unit, and supply electricity from the fuel cell unit and battery to the output,
When the second operation mode is selected in the manager terminal, hydrogen and air are supplied to the fuel cell unit through the supply unit, and electricity is supplied from the fuel cell unit to the output unit and the battery, from the fuel cell unit. Controlling the voltage conversion unit so that the sum of the amount of power delivered to the output unit and the battery does not exceed the output rated power of the fuel cell unit,
Hybrid fuel cell power pack.
제1항에 있어서,
상기 센서모듈은 상기 연료전지 유닛에 설치되는 것으로서, 상기 연료전지 셀의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 연료전지 유닛으로부터 생성되는 전기의 전압을 측정하는 전압측정센서를 구비하고,
상기 제어모듈은 상기 온도센서를 통해 측정된 온도가 기설정된 위험 온도 이상일 경우, 상기 관리자 단말기에 온도 이상 신호를 전송하고, 상기 전압측정센서를 통해 측정된 전압이 기설정된 최저 전압보다 낮거나 기설정된 최고 전압보다 높을 경우, 상기 관리자 단말기에 전압 이상 신호를 전송하는,
하이브리드 연료전지 파워팩.
According to claim 1,
The sensor module is installed in the fuel cell unit, and includes a temperature sensor for measuring the temperature of the fuel cell, and a voltage measurement sensor for measuring the voltage of electricity generated from the fuel cell unit,
When the temperature measured by the temperature sensor is higher than a preset dangerous temperature, the control module transmits a temperature abnormality signal to the manager terminal, and the voltage measured by the voltage measurement sensor is lower than a preset minimum voltage or preset When it is higher than the highest voltage, to transmit a voltage abnormal signal to the manager terminal,
Hybrid fuel cell power pack.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연료전지 유닛에 설치되어 상기 연료전지 셀에 공급된 수소 및 산소를 외부로 배출시키는 강제배출부;를 더 구비하고,
상기 제어모듈은 상기 관리자 단말기를 통해 긴급 정지 신호가 입력될 경우, 상기 연료전지 셀에서 상기 출력부 또는 공급유닛으로의 전기 공급을 차단하고, 상기 출력부 또는 공급유닛으로의 전기 공급 차단이 완료되면 상기 연료전지 유닛으로의 수소 또는 산소의 공급이 차단되도록 상기 공급유닛을 제어하며, 상기 연료전지 유닛으로의 수소 또는 산소의 공급이 차단되면 상기 연료전지 셀에 공급된 수소 및 산소를 외부로 배출시키기 위해 상기 강제배출부를 작동시키는,
하이브리드 연료전지 파워팩.
According to claim 1,
It is further provided with a forced discharge unit installed in the fuel cell unit to discharge hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell to the outside;
When the emergency stop signal is input through the manager terminal, the control module cuts off the electricity supply from the fuel cell to the output unit or supply unit, and when the supply of electricity to the output unit or supply unit is completed. The supply unit is controlled to block the supply of hydrogen or oxygen to the fuel cell unit, and when the supply of hydrogen or oxygen to the fuel cell unit is blocked, the hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell are discharged to the outside. In order to operate the forced discharge unit,
Hybrid fuel cell power pack.
제4항에 있어서,
상기 강제배출부는
상기 연료전지 셀에 공급된 수소가 상기 연료전지 유닛의 외부로 배출될 수 있도록 상기 연료전지 유닛에 연결된 수소배출관과;
상기 수소배출관에 설치되어 상기 수소배출관을 개폐하는 제1배출밸브와;
상기 연료전지 셀에 공급된 산소가 상기 연료전지 유닛의 외부로 배출될 수 있도록 상기 연료전지 유닛에 연결된 산소배출관과;
상기 산소배출관에 설치되어 상기 산소배출관을 개폐하는 제2배출밸브;를 구비하는,
하이브리드 연료전지 파워팩.
According to claim 4,
The forced discharge portion
A hydrogen discharge pipe connected to the fuel cell unit so that hydrogen supplied to the fuel cell is discharged to the outside of the fuel cell unit;
A first discharge valve installed in the hydrogen discharge pipe to open and close the hydrogen discharge pipe;
An oxygen discharge pipe connected to the fuel cell unit so that oxygen supplied to the fuel cell is discharged to the outside of the fuel cell unit;
Equipped with a second discharge valve installed on the oxygen discharge pipe to open and close the oxygen discharge pipe;
Hybrid fuel cell power pack.
제5항에 있어서,
상기 제어모듈은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 수소배출관 및 산소배출관의 개방과 폐쇄가 다수회 반복되도록 상기 제1 및 제2배출밸브를 제어하는,
하이브리드 연료전지 파워팩.
The method of claim 5,
The control module controls the first and second discharge valves such that the opening and closing of the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe are repeated multiple times when the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit,
Hybrid fuel cell power pack.
제6항에 있어서,
상기 센서모듈은 상기 연료전지 유닛에 공급된 상기 수소 및 산소의 압력을 측정할 수 있도록 상기 연료전지 유닛에 설치된 압력측정센서를 구비하고,
상기 제어모듈은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 압력측정센서로부터 제공되는 측정정보를 토대로 상기 연료전지 유닛에 공급된 상기 수소 및 산소의 압력이 감소할수록 상기 수소배출관 및 산소배출관의 개방시간이 감소되도록 상기 제1 및 제2배출밸브를 제어하는,
하이브리드 연료전지 파워팩.
The method of claim 6,
The sensor module is provided with a pressure measuring sensor installed in the fuel cell unit to measure the pressure of the hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell unit,
The control module of the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe as the pressure of the hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell unit decreases based on the measurement information provided from the pressure measurement sensor when the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit Controlling the first and second discharge valves so that the opening time is reduced,
Hybrid fuel cell power pack.
제6항에 있어서,
상기 제어모듈은 상기 연료전지 유닛에서 상기 산소 또는 수소를 배출시 상기 수소배출관 및 산소배출관의 최초 개방된 시점으로부터 시간이 경과할수록 상기 수소배출관 및 산소배출관의 개방시간이 감소되도록 상기 제1 및 제2배출밸브를 제어하는,
하이브리드 연료전지 파워팩.
The method of claim 6,
When the oxygen or hydrogen is discharged from the fuel cell unit, the control module is configured to reduce the opening time of the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe as time passes from the time when the hydrogen discharge pipe and the oxygen discharge pipe are first opened. To control the discharge valve,
Hybrid fuel cell power pack.
제1항에 있어서,
상기 센서모듈은 상기 연료전지 유닛에 설치되는 것으로서, 상기 연료전지 셀의 온도를 측정하는 온도센서를 구비하고,
상기 연료전지 유닛은 상기 연료전지 셀에 인접된 위치에 설치되며, 상기 연료전지 셀을 방열시키기 위해 상기 연료전지 셀으로 외기를 강제순환시킬 수 있도록 소정의 속도로 회전하는 블레이드가 마련된 방열팬을 더 구비하고,
상기 제어모듈은 상기 관리자 단말기를 통해 긴급 정지 신호가 입력될 경우, 상기 긴급 정지 신호가 입력된 시점 이후에 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 연료전지 셀의 온도가 감소할수록 상기 블레이드의 회전속도가 감소되도록 상기 방열팬을 제어하는,
하이브리드 연료전지 파워팩.


According to claim 1,
The sensor module is installed on the fuel cell unit, and includes a temperature sensor for measuring the temperature of the fuel cell,
The fuel cell unit is installed at a position adjacent to the fuel cell, and further includes a heat dissipation fan provided with a blade that rotates at a predetermined speed to forcibly circulate outside air into the fuel cell to dissipate the fuel cell. Equipped,
When the emergency stop signal is input through the manager terminal, the control module decreases the rotational speed of the blade as the temperature of the fuel cell measured by the temperature sensor decreases after the emergency stop signal is input. To control the heat dissipation fan,
Hybrid fuel cell power pack.


KR1020170172950A 2017-12-15 2017-12-15 Hybrid fuel cell power pack KR102129013B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170172950A KR102129013B1 (en) 2017-12-15 2017-12-15 Hybrid fuel cell power pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170172950A KR102129013B1 (en) 2017-12-15 2017-12-15 Hybrid fuel cell power pack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190071976A KR20190071976A (en) 2019-06-25
KR102129013B1 true KR102129013B1 (en) 2020-07-01

Family

ID=67065316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170172950A KR102129013B1 (en) 2017-12-15 2017-12-15 Hybrid fuel cell power pack

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102129013B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200428055Y1 (en) 2004-10-18 2006-10-04 안티그 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 Fuel cell apparatus of feedback module
JP2011018485A (en) 2009-07-07 2011-01-27 Toyota Motor Corp Fuel cell system
WO2013161340A1 (en) * 2012-04-24 2013-10-31 スズキ株式会社 Power supply control device for vehicle, and vehicle
KR101567695B1 (en) 2014-05-21 2015-11-10 현대자동차주식회사 Method and system for emergency starting of fuel cell vehicle

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8932772B2 (en) * 2009-10-07 2015-01-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and method of stopping fuel cell system
EP2555298A4 (en) * 2010-03-30 2013-07-31 Panasonic Corp Fuel cell system and method for driving same
KR101294207B1 (en) 2011-07-27 2013-08-07 주식회사 프로파워 Fuel cell hybrid power pack
JP6198146B2 (en) * 2014-11-13 2017-09-20 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system and control method thereof
KR101684028B1 (en) * 2014-12-24 2016-12-08 현대자동차주식회사 Control method of fuel cell system
KR20160143270A (en) * 2015-06-05 2016-12-14 (주)엠텍정보기술 Apparatus for portable small fuel cells Power Controller and operating method thereof
KR102607858B1 (en) * 2015-07-08 2023-11-30 삼성전자주식회사 Electrochemical battery and method of operating the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200428055Y1 (en) 2004-10-18 2006-10-04 안티그 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 Fuel cell apparatus of feedback module
JP2011018485A (en) 2009-07-07 2011-01-27 Toyota Motor Corp Fuel cell system
WO2013161340A1 (en) * 2012-04-24 2013-10-31 スズキ株式会社 Power supply control device for vehicle, and vehicle
KR101567695B1 (en) 2014-05-21 2015-11-10 현대자동차주식회사 Method and system for emergency starting of fuel cell vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190071976A (en) 2019-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7884567B2 (en) Fuel cell system and method for controlling operation of the fuel cell system
EP2226879B1 (en) A method for starting up a back-up fuel cell electric generator comprising a compact manifold body
EP2351703A1 (en) Hydrogen generation device and fuel battery system having same
WO2005038973A1 (en) Controlling solid oxide fuel cell operation
KR102129028B1 (en) Fuel cell hybrid power pack
KR100645690B1 (en) Method for shutting down a fuel cell system and fuel cell apparatus using the same
JP2002063927A (en) Control method of fuel cell system and its device
US6504339B2 (en) Technique and apparatus to control the charging of a battery using a fuel cell
EP1758196A1 (en) Extingushing system for fuel cell
CN111261904A (en) Portable SOFC power generation device and energy management method thereof
JP5113605B2 (en) Portable power supply system and control method thereof
KR102054209B1 (en) Hybrid fuel cell power pack
US20110123884A1 (en) Method for controlling a fuel cell system during shutdown
KR101204118B1 (en) Method and Apparatus of Power Control
KR20130003585A (en) Fuel cell system and driving method thereof
KR102129013B1 (en) Hybrid fuel cell power pack
KR101223555B1 (en) Fuel cell system and driving method for the same
JP4843898B2 (en) Fuel cell device and control method thereof
KR101935843B1 (en) Fuel cell operation system
US20050136296A1 (en) Controlling a fuel cell system
KR20170100116A (en) Cell voltage measuring apparatus and method for a small portable PEMFC
US20070141429A1 (en) Storing energy in a fuel cell system
KR101060282B1 (en) Purge Method of Fuel Cell System
KR20070025834A (en) Hybrid power supply system of fuel cell and battery with linear voltage profile and operating method
JP2015084625A (en) Power supply system and power supply method

Legal Events

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