KR102275766B1 - 연료전지용 전자 제어 장치 - Google Patents

연료전지용 전자 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102275766B1
KR102275766B1 KR1020190164472A KR20190164472A KR102275766B1 KR 102275766 B1 KR102275766 B1 KR 102275766B1 KR 1020190164472 A KR1020190164472 A KR 1020190164472A KR 20190164472 A KR20190164472 A KR 20190164472A KR 102275766 B1 KR102275766 B1 KR 102275766B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminals
electronic control
control device
fuel cell
coupled
Prior art date
Application number
KR1020190164472A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210073812A (ko
Inventor
이완규
Original Assignee
주식회사 현대케피코
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 주식회사 현대케피코 filed Critical 주식회사 현대케피코
Priority to KR1020190164472A priority Critical patent/KR102275766B1/ko
Publication of KR20210073812A publication Critical patent/KR20210073812A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102275766B1 publication Critical patent/KR102275766B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/2475Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면,
복수의 단위 전지들로부터 돌출된 단자들을 포함하는 연료전지 스택에 결합되는 전자 제어 장치로서, 인쇄 회로 기판을 수용하는 커버 및 베이스와, 상기 인쇄 회로기판의 일측에 결합되고 상기 커버의 개구를 통해 노출되는 커넥터 및 상기 베이스의 외측에 어레이(array) 형태로 형성되고 상기 단자들에 결합되는 적어도 하나의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치를 제공한다.

Description

연료전지용 전자 제어 장치{Electronic Control Device for Fuel Cell}
본 발명은 전자 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 연료전지 스택에 연결되어 연료전지 제어를 수행하는 연료전지용 전자 제어 장치에 관한 것이다.
연료 전지(Fuel Cell)는 탄화수소 계열의 연료에 함유되며, 이는 수소와 산화제 가스의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 일종의 발전장치이다.
이러한 연료 전지는 시스템의 구성 요소와 연료의 종류에 따라 여러 타입으로 나뉘는데, 저온형 연료 전지는 크게 고분자 전해질 연료전지(PEMFC, Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)와 직접메탄올 연료전지(DMFC, Direct Methanol Fuel Cell)로 구분할 수 있다.
한편, 스택(Stack)은 소형 발전기 등에 사용이 가능한 PEMFC, DMFC 등의 핵심 부품으로, 스택은 막-전극 어셈블리(MEA, Membrane Electrode Assembly)와 분리판으로 이루어진 단위 전지(Unit Cell)들이 연속적으로 배치되어 있다.
스택은 단위 전지들이 수십 개 내지 수백 개로 적층되며, 수W 내지 KW의 전력량을 생산하게 된다. 여기서, 분리판은 막-전극 어셈블리를 사이에 두고 이의 양측면에 배치되며, 수소를 포함한 가스 또는 액체연료 및 산화제 가스를 막-전극 어셈블리로 공급하는 통로의 역할과 막-전극 어셈블리의 애노드(Anode) 전극과 캐소드(Cathode) 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체로서의 기능을 동시에 수행할 수 있다.
따라서, 스택의 단위 전지들로 연료 및 산화제 가스를 공급하게 되면, 연료는 막-전극 어셈블리의 애노드 전극으로 공급되고, 산화제 가스는 분리판에 의해 캐소드 전극으로 공급된다. 이 과정에서 스택은 애노드 전극에서 연료 중에 함유된 수소 성분의 전기 화학적인 산화 반응이 일어나고, 캐소드 전극에서는 산화제 가스의 전기 화학적인 환원 반응이 일어나며, 이 때 생성되는 전자의 이동으로서 전기 에너지를 생성하게 된다.
한편, 연료전지 스택의 정상적인 작동을 위해서는 연료전지 스택의 작동 상태를 모니터링하고 제어하는 것이 요구된다.
일례로써, 스택의 정상적인 동작을 위해서는 스택을 구성하는 각각의 단위 전지의 전압을 측정하여 허용범위를 만족하는지 실시간으로 모니터링이 필요하다.
단위 전지의 전압을 측정하는 종래 방법에서는 와이어 하네스(Wire Harness)를 SVM(Stack Voltage Monitor) 제어 장치와 연결하는 구조를 이용하였으나, 이와 같은 방식은 생산 단가가 증가하며 제조 공정상 비효율성이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
등록특허공보 제 10-1434537호
본 발명은 연료전지 스택과의 연결을 용이하게 하고 조립 및 생산 공정을 단순화하는 것이 가능한 연료전지용 전자 제어 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치는, 복수의 단위 전지들로부터 돌출된 단자들을 포함하는 연료전지 스택에 결합되는 전자 제어 장치로서, 인쇄 회로 기판을 수용하는 커버 및 베이스와, 상기 인쇄 회로기판의 일측에 결합되고 상기 커버의 개구를 통해 노출되는 커넥터 및 상기 베이스의 외측에 어레이(array) 형태로 형성되고 상기 단자들에 결합되는 적어도 하나의 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연결부는, 일측이 상기 인쇄 회로기판과 베이스에 결합되고 타측이 상기 단자들에 삽입되는 적어도 하나의 터미널과, 상기 터미널 사이에 형성되는 적어도 하나의 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 터미널은, 상기 단자들에 삽입되고 상기 스페이서 외측에 배치되는 삽입부와, 상기 스페이서 사이에 배치되고 굴곡진 형태로 형성되는 플렉서블부를 포함하고, 상기 터미널은 격자 형태로 배치되어 상기 단자들에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 삽입부는, 상기 단자들에 삽입되도록 상기 삽입부 중앙에 형성되는 삽입구 및 상기 삽입구 끝단으로부터 상기 삽입부의 양 끝단까지 폭이 좁아지도록 형성되는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 터미널의 일측은 상기 베이스에 인서트 사출되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연료전지 스택은 케이스 내부에 수용되고, 상기 케이스의 일측에는 상기 돌출된 단자들을 둘러싸는 고정블록이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 베이스는 상기 고정블록과 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 고정블록은 상기 단자들의 상부 및 하부로부터 이격되어 배치된 적어도 하나의 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연결부는 상기 연결부 외측의 상, 하부에 형성되는 적어도 하나의 홈부를 더 포함하고, 상기 연결부와 상기 단자들이 결합될 때 상기 돌출부는 상기 홈부를 따라 가이드되어 상기 홈부 끝단에 안착되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 연결부와 상기 단자들의 결합 완료시, 상기 돌출부는 상기 연결부의 상하 방향 이동을 구속하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 커넥터는 상기 전자 제어 장치 외부의 메인 제어기와 연결되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 메인 제어기는 상기 연료전지 스택의 내부 또는 외부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 비교적 단순한 구조로 연료전지 스택의 전압을 측정할 수 있다.
또한, 기존의 와이어 하네스 연결 구조가 불필요하여 필요한 부품수를 감소시킬 수 있고, 제조 공정을 보다 간소화되는 효과가 있다.
또한, 터미널과 단자 간의 연결이 안정적으로 이루어질 수 있으므로 전압 측정의 안정성 및 신뢰성을 향상시키고, 측정시 발생할 수 있는 오류를 최소화 할 수 있다.
또한, 연료 전지 스택 용량이 변화되는 경우 연료 전지 스택의 단자들에 결합되는 전자 제어 장치의 수를 증가시킴으로써 단위 전지의 셀 전압 측정이 가능하므로 전자 제어 장치 자체의 길이를 증가시킬 필요 없이 다양한 용량의 연료 전지 스택의 단위 전지 셀 전압을 측정할 수 있고, 양산시 전자 제어 장치 변형개발이 필요하지 않아 전자 제어 장치의 생산 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치와 연료 전지의 결합을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치가 적용된 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 측면 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 터미널을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 회로 기판과 터미널의 결합을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단자와 터미널의 결합을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자 제어 장치를 나타낸 도면이다.
연료전지 스택의 정상적인 작동을 위해서는 연료전지 스택의 작동 상태를 모니터링하고 제어하는 것이 요구되는데, 이와 같은 연료전지 스택의 전압모니터링을 수행하는 제어 장치의 일례로서 SVM(Stack Voltage Monitor) 방식의 제어기가 사용될 수 있다.
종래 기술의 경우 제어기(1')의 상단에 별도의 와이어 하네스(Wire Harness)(3')를 연료 전지 스택(4')의 단자에 삽입된 커넥터(2')에 연결하는 구조로 단위 전지의 전압을 측정하였다.
그러나 이와 같은 구조는 별도의 와이어 하네스(3')를 필요로 하고, 각각의 와이어 하네스(3')를 복수의 커넥터(2')에 연결해야 하므로 생산 단가가 증가하며, 제조 공정이 비효율적으로 진행되는 문제점이 있었다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)와 연료 전지(1)의 결합을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)가 적용된 일례를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)의 분해사시도이다.
하나의 연료전지 스택(Fuel Cell Stack)은 막-전극 어셈블리(MEA, Membrane Electrode Assembly)와 분리판으로 이루어진 단위 전지(Unit Cell)들이 연속적으로 배치되어 있고, 그러한 단위 전지들은 수십 개 내지 수백 개가 적층될 수 있다.
또한, 상기와 같은 연료전지 스택에는 복수의 단위 전지들로부터 돌출된 셀 단자들(일례로서 "SVM 단자"라고도 한다)이 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 연료전지(1)는 케이스(5)와, 케이스(5) 내부에 복수의 단위 전지(3)들이 적층된 연료 전지 스택(2)을 포함하고, 상기 연료 전지 스택(2)은 그 일측에 단위 전지(3)들로부터 돌출된 단자(4)들을 포함할 수 있다.
전술한 연료 전지 스택(2)은 케이스(5) 내부에 수용될 수 있으며, 단자(4)들은 연료 전지 스택(2)의 전압 측정을 위해 케이스(5) 외부로 돌출될 수 있다.
케이스(5)의 일측에는 돌출된 복수의 단자(4)들을 둘러싸는 고정블록(6)이 형성될 수 있다. 이 때, 고정블록(6)은 전자 제어 장치(100)의 베이스(20)와 나사 결합될 수 있고, 후술될 연결부(50)의 조립 위치를 보정할 수 있다.
또한, 고정블록(6)은 단자(4)들의 상부 및 하부로부터 이격되어 배치된 적어도 하나의 돌출부(8)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 고정블록(6)은 돌출된 복수의 단자(4)들을 직사각형의 테두리 형태로 둘러쌈으로서 복수의 단자(4)들의 일부를 테두리 내부에 수용할 수 있다. 이를 통해 연결부(50)가 복수의 단자(4)들에 연결되어 단위 전지(3)의 셀 전압 측정을 수행할 부분을 나타낼 수 있다.
이 때, 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 연결부(50)는 연결부(50) 외측의 상, 하부에 형성되는 적어도 하나의 홈부(53)를 더 포함할 수 있으며, 연결부(50)와 단자(4)들이 결합될 때 돌출부(8)는 홈부(53)를 따라 가이드되어 홈부(53) 끝단에 안착될 수 있다.
한편, 연결부(50)와 단자(4)들의 결합이 완료되면 돌출부(8)는 베이스(20)의 외측과 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
또한 돌출부(8)는 연결부(50)와 단자(4)들의 결합이 완료된 상태에서 연결부(50) 외측의 상부에 위치된 홈부(53)의 끝단 및 연결부(50) 외측의 하부에 위치된 홈부(53)의 끝단에 안착된 상태이므로 연결부(50)의 상하 방향 이동을 구속할 수 있다. 이에 따라 연결부(50)와 단자(4)들의 결합 완료시 결합이 안정적으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 단위 전지(3)의 셀 전압 측정도 안정적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)는 전술한 연료 전지 스택(2)에서 발생되는 전기 에너지의 전압을 측정하기 위한 것으로, 각 단위 전지(3)의 셀 전압을 측정할 수 있다. 이 때, 도 2(a)에 도시된 바와 같이 전자 제어 장치(100)는 복수 개로 구성되어 연료 전지 스택(2)의 복수의 단자(4)들에 각각 결합될 수 있다.
한편, 전자 제어 장치(100)는 도 2(b) 및 도 4에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(40)을 수용하는 커버(10) 및 베이스(20)와, 인쇄 회로기판(40)의 일측에 결합되고 커버(10)의 개구를 통해 노출되는 커넥터(30) 및 베이스(20)의 외측에 형성되어 단자(4)들에 결합되는 적어도 하나의 연결부(50)를 포함할 수 있다.
이 때 연결부(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 베이스(20)의 외측에 어레이(array) 형태로 배열될 수 있으며 연료 전지 스택(2)의 단위 전지(3)와 직접적으로 연결되어 단위 전지의 셀 전압을 측정할 수 있다.
또한, 커넥터(30)는 후술될 메인 제어부(7)와 연결될 수 있으며, 방수형 시그널 커넥터(signal connector)일 수 있다.
도 3(a)를 참조하면, 전술한 바와 같이 전자 제어 장치(100)는 복수 개로 구성(예를 들어 도 3(a)에 도시된 바와 같이 4개)되어 연료 전지에 직접적으로 연결될 수 있다. 이 때, 각각의 전자 제어 장치(100)는 적어도 하나의 연결부(50)를 포함할 수 있으며, 각각의 연결부(50)는 전자 제어 장치(100)가 결합된 위치의 단자(4)들과 연결될 수 있다.
이와 같이 연료 전지 스택(2)의 단자(4)들과 연결된 전자 제어 장치(100)는 도 3(b)에 도시된 바와 같이 연료 전지 스택(2) 외부의 메인 제어기(7)와 연결되어 측정된 단위 전지의 셀 전압에 따라 연료 전지(1)의 전압을 제어할 수 있다.
상세하게는, 메인 제어기(7)는 각각의 전자 제어 장치(100)에 형성된 커넥터(30)와 연결되어 각각의 전자 제어 장치(100)로부터 측정된 단위 전지 셀 전압에 따라 연료 전지(1)의 전압을 제어할 수 있다.
이 때, 메인 제어기(7)는 측정된 연료 전지 스택(2)의 셀 전압에 기초하여 연료 전지 스택(2)의 임피던스를 측정하고 이에 따라 연료 전지 스택(2)의 상태를 진단하여 연료 전지(1)의 전압을 제어하는 장치일 수 있다.
한편 연료 전지 스택의 용량에 따라 연료 전지 스택에 포함된 단위 전지의 수도 달라질 수 있으며, 대용량 연료 전지 스택의 경우 연료 전지 스택에 포함된 단위 전자의 수가 많아져 연료 전지의 크기가 증가될 수 있다.
도 3(c)의 경우 도 3(a)보다 더 많은 단위 전지(3)를 포함하고 있어 연료 전지(1)의 크기가 더 증가될 수 있다. 이와 같은 경우 연료 전지 스택(2)의 단자(4)들에 결합되는 전자 제어 장치(100)의 수를 증가(예를 들어 도 3(c)에 도시된 바와 같이 6개)시킴으로써 단위 전지 셀 전압을 측정할 수 있다.
따라서, 연료 전지 스택 용량이 증가되는 경우 전자 제어 장치(100) 자체의 길이를 증가시킬 필요 없이 연료 전지 스택(2)의 단자(4)들에 결합되는 전자 제어 장치(100)의 수를 증가시킴으로써 다양한 용량의 연료 전지 스택의 단위 전지 셀 전압을 측정할 수 있다.
한편, 도 3(d)에 도시된 바와 같이 메인 제어기(7)는 연료 전지 스택(2)의 내부에 위치될 수도 있다.
도 3(b)에 도시된 바와 같이 연료 전지 스택(2)의 외부에 메인 제어기(7)가 위치되는 경우 연료 전지 스택(2)과 타 시스템과의 연결이 보다 용이해질 수 있다.
또는 도 3(d)에 도시된 바와 같이 연료 전지 스택(2)의 내부에 메인 제어기(7)가 위치되는 경우 메인 제어기(7), 연료 전지 스택(2) 및 전자 제어 장치(100)를 포함하는 SVM 제어 구조의 전체적인 크기를 컴팩트하게 구성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)의 측면 종단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)의 터미널(51)을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 회로 기판(40)과 터미널(51)의 결합을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단자(4)와 터미널(51)의 결합을 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 연결부(50)는 일측이 인쇄 회로 기판(40)과 베이스(20)에 결합되고 타측이 단자(4)들에 삽입되는 적어도 하나의 터미널(51)을 포함할 수 있다.
이 때, 터미널(51)은 연료 전지 스택(2)의 단자(4)들과 직접적으로 결합되어 단위 전지 셀 전압을 측정할 수 있다. 그리고, 터미널(51)의 일측은 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 베이스(20)에 대해 인서트(insert) 사출 방식으로 결합될 수 있고 인쇄 회로 기판(40)에 대해 프레스 핏(press fit) 방식으로 결합될 수 있다.
또한 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 터미널(51)은 연료 전지 스택(2)의 단자(4)들에 삽입되는 삽입부(511)와, 삽입부(511) 상부에 형성되는 플렉서블부(512)를 포함할 수 있다. 이 때, 플렉서블부(512)는 굴곡진 형태로 형성되어 터미널(51)이 단자(4)들과 결합시 발생할 수 있는 진동 또는 충격에 의해 파손되지 않도록 상기 진동 또는 충격을 완화시켜 줄 수 있다.
또한, 연결부(50)는 터미널(51) 사이에 형성되는 적어도 하나의 스페이서(52)를 더 포함할 수 있다. 상세하게는 도 7에 도시된 바와 같이 전술한 터미널(51)의 삽입부(511)는 스페이서(52) 외측에 배치될 수 있으며, 플렉서블부(512)는 스페이서(52) 사이에 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 터미널(51)은 격자 형태로 배치되어 연료 전지 스택(2)의 단자(4)들에 삽입될 수 있다.
예를 들어 터미널(51)의 일측은 베이스(20) 및 인쇄 회로 기판(40)에 대해 결합되고 2열로 결합될 수 있으며, 터미널(51)의 타측에는 중앙에 삽입구(511a)가 형성되는 삽입부(511)가 형성될 수 있다.
이 때, 삽입부(511)의 삽입구(511a)는 단자(4)에 삽입될 수 있도록 상하방향으로 형성될 수 있으며, 삽입부(511)는 단자(4)가 삽입되는 삽입구(511a) 끝단으로부터 삽입부(511)의 양 끝단까지 폭이 좁아지도록 경사진 형태로 형성되는 경사부(511b)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라 각각의 터미널(51)이 단자(4)와 결합될 때 단자(4)가 경사부(511b)을 통해 가이드되어 자연스럽게 삽입구(511a) 내로 삽입될 수 있다.
또한, 2열로 배치된 터미널(51)은 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 열(도 8의 앞 열)과 제 2 열(도 8의 뒷 열)에 배치된 터미널(51)이 지그재그의 격자 형태로 배치되어 단자(4)들에 삽입될 수 있다.
이와 같이 터미널(51)이 지그재그의 격자 형태로 배치되므로 각각의 터미널(51)이 단자(4)들에 삽입될 때 복수의 터미널(51)이 나란히 배치되는 경우에 비해 복수의 터미널(51)과 단자(4)들 간의 결합시 유격을 확보할 수 있어 조립성이 증대될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 비교적 단순한 구조로 연료전지 스택의 전압을 측정할 수 있다.
또한, 기존의 와이어 하네스 연결 구조가 불필요하여 필요한 부품수를 감소시킬 수 있고, 제조 공정을 보다 간소화되는 효과가 있다.
또한, 터미널과 단자 간의 연결이 안정적으로 이루어 질 수 있으므로 전압 측정의 안정성 및 신뢰성을 향상시키고, 측정시 발생할 수 있는 오류를 최소화 할 수 있다.
또한, 연료 전지 스택 용량이 변화되는 경우 연료 전지 스택의 단자들에 결합되는 전자 제어 장치의 수를 증가시킴으로써 단위 전지의 셀 전압 측정이 가능하므로 전자 제어 장치 자체의 길이를 증가시킬 필요 없이 다양한 용량의 연료 전지 스택의 단위 전지 셀 전압을 측정할 수 있고, 양산시 전자 제어 장치 변형개발이 필요하지 않아 전자 제어 장치의 생산 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 연료 전지
100 : 전자 제어 장치
10 : 커버
20 : 베이스
30 : 커넥터
40 : 인쇄 회로 기판
50 : 연결부

Claims (12)

  1. 복수의 단위 전지들로부터 돌출된 단자들을 포함하는 연료전지 스택에 결합되는 전자 제어 장치에 있어서,
    인쇄 회로 기판을 수용하는 커버 및 베이스;
    상기 인쇄 회로기판의 일측에 결합되고 상기 커버의 개구를 통해 노출되는 커넥터; 및
    상기 베이스의 외측에 어레이(array) 형태로 형성되고 상기 단자들에 결합되는 적어도 하나의 연결부;를 포함하고,
    상기 연료전지 스택은 케이스 내부에 수용되고, 상기 케이스의 일측에는 상기 돌출된 단자들을 둘러싸는 고정블록이 형성되며,
    상기 고정블록은 상기 단자들의 상부 및 하부로부터 이격되어 배치된 적어도 하나의 돌출부를 포함하고,
    상기 연결부는 상기 연결부 외측의 상, 하부에 형성되는 적어도 하나의 홈부를 포함하고,
    상기 연결부와 상기 단자들이 결합될 때 상기 돌출부는 상기 홈부를 따라 가이드되고,
    상기 돌출부는 상기 연결부와 상기 단자들의 결합이 완료된 상태에서 상기 연결부 외측의 상부에 위치된 홈부의 끝단 및 상기 연결부 외측의 하부에 위치된 홈부의 끝단에 안착되고, 상기 돌출부는 상기 베이스의 외측과 접촉된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    일측이 상기 인쇄 회로기판과 베이스에 결합되고 타측이 상기 단자들에 삽입되는 적어도 하나의 터미널과,
    상기 터미널 사이에 형성되는 적어도 하나의 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 터미널은,
    상기 단자들에 삽입되고 상기 스페이서 외측에 배치되는 삽입부와,
    상기 스페이서 사이에 배치되고 굴곡진 형태로 형성되는 플렉서블부를 포함하고,
    상기 터미널은 격자 형태로 배치되어 상기 단자들에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 삽입부는,
    상기 단자들에 삽입되도록 상기 삽입부 중앙에 형성되는 삽입구 및
    상기 삽입구 끝단으로부터 상기 삽입부의 양 끝단까지 폭이 좁아지도록 형성되는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 터미널의 일측은 상기 베이스에 인서트 사출되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 고정블록과 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부와 상기 단자들의 결합 완료시, 상기 돌출부는 상기 연결부의 상하 방향 이동을 구속하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 전자 제어 장치 외부의 메인 제어기와 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 메인 제어기는 상기 연료전지 스택의 내부 또는 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.


KR1020190164472A 2019-12-11 2019-12-11 연료전지용 전자 제어 장치 KR102275766B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190164472A KR102275766B1 (ko) 2019-12-11 2019-12-11 연료전지용 전자 제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190164472A KR102275766B1 (ko) 2019-12-11 2019-12-11 연료전지용 전자 제어 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210073812A KR20210073812A (ko) 2021-06-21
KR102275766B1 true KR102275766B1 (ko) 2021-07-08

Family

ID=76600209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190164472A KR102275766B1 (ko) 2019-12-11 2019-12-11 연료전지용 전자 제어 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102275766B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086219A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Honda Motor Co Ltd 燃料電池のセル電圧検出装置
JP2007200633A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Toyota Motor Corp 燃料電池の電圧検出用コネクタ及びそのコネクタに適した燃料電池
KR101911794B1 (ko) * 2010-12-03 2018-10-25 인텔리전트 에너지 리미티드 연료 전지 스택용 커넥터 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101434537B1 (ko) 2013-04-17 2014-08-29 엘아이지넥스원 주식회사 연료전지 스택의 단위 전지 전압 측정 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086219A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Honda Motor Co Ltd 燃料電池のセル電圧検出装置
JP2007200633A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Toyota Motor Corp 燃料電池の電圧検出用コネクタ及びそのコネクタに適した燃料電池
KR101911794B1 (ko) * 2010-12-03 2018-10-25 인텔리전트 에너지 리미티드 연료 전지 스택용 커넥터 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210073812A (ko) 2021-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8470492B2 (en) Voltage detection connector for a fuel cell and a fuel cell adapted for same
US7534513B2 (en) Membrane electrode assembly for a tube-shaped fuel cell and tube-shaped fuel cell
KR100649219B1 (ko) 직접 산화형 연료 전지 및 이를 포함하는 연료 전지 시스템
KR101336426B1 (ko) 연료전지의 스택 전압 검출이 용이한 구조를 갖는 연료전지 스택 및 이를 이용한 연료전지 스택 전압 검출 장치
CN110088953B (zh) 用于电接触导通燃料电池堆的隔板的连接元件
EP1411569B1 (en) Fuel cell and its connection structure to a processing unit
JP2002124285A (ja) 燃料電池の電圧測定装置
JP3674922B2 (ja) コネクタと回路基板との一体化構造体
KR101173386B1 (ko) 연료전지의 스택 전압 검출 장치
KR102564203B1 (ko) 포메이션 장비의 이차전지 컨택장치 조립용 랙 어셈블리 및 포메이션 장비의 이차전지 컨택모듈
KR102275766B1 (ko) 연료전지용 전자 제어 장치
US20040227518A1 (en) Fuel cell voltage measuring assembly
KR102212446B1 (ko) 연료전지용 전자 제어 장치
KR101434537B1 (ko) 연료전지 스택의 단위 전지 전압 측정 장치
KR102564225B1 (ko) 양극 및 음극을 상면에 갖는 원통형 2차 전지 활성화를 위한 포메이션 장비
KR100520558B1 (ko) 연료 전지 스택용 셀 전압 측정장치
KR101105050B1 (ko) 연료전지 스택
KR101090626B1 (ko) 일체형 연료전지의 스택 전압 검출 장치
JP7373082B2 (ja) 燃料電池スタック、燃料電池装置、および燃料電池装置を備えた自動車
KR100709224B1 (ko) 직접 산화형 연료 전지
US20220140380A1 (en) Cell stack device, module, and module housing device
KR100709246B1 (ko) 연료 전지 시스템
KR100709223B1 (ko) 직접 산화형 연료 전지
KR20240015770A (ko) 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치
KR20070042654A (ko) 직접 산화형 연료 전지

Legal Events

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