KR102310551B1 - Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle - Google Patents

Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR102310551B1
KR102310551B1 KR1020170047194A KR20170047194A KR102310551B1 KR 102310551 B1 KR102310551 B1 KR 102310551B1 KR 1020170047194 A KR1020170047194 A KR 1020170047194A KR 20170047194 A KR20170047194 A KR 20170047194A KR 102310551 B1 KR102310551 B1 KR 102310551B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen
pressure sensor
fuel cell
supply line
value
Prior art date
Application number
KR1020170047194A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180115048A (en
Inventor
배호준
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170047194A priority Critical patent/KR102310551B1/en
Publication of KR20180115048A publication Critical patent/KR20180115048A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102310551B1 publication Critical patent/KR102310551B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • B60L53/665—Methods related to measuring, billing or payment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03006—Gas tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/04—Tank inlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/0321—Fuel tanks characterised by special sensors, the mounting thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/306—Pressure sensors
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 수소탱크에 대한 수소 충전 시점에서 수소공급라인을 대기압으로 만들어 준 다음, 연료전지 차량의 주행가능거리 계산에 사용되는 수소 고압센서의 측정 오차율을 레퍼런스 압력값과 비교하여 수소 고압센서의 오차율을 보정할 수 있도록 함으로써, 수소 고압센서의 측정 정밀도를 향상시키는 동시에 주행가능거리를 정확하게 계산할 수 있도록 한 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.The present invention makes the hydrogen supply line to atmospheric pressure at the time of hydrogen charging for the hydrogen tank, and then compares the measurement error rate of the hydrogen high pressure sensor used for calculating the drivable distance of the fuel cell vehicle with the reference pressure value, and the error rate of the hydrogen high pressure sensor It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for correcting the drivable distance of a fuel cell vehicle that can accurately calculate the drivable distance while improving the measurement precision of the high-pressure hydrogen sensor.

Description

연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치 및 방법{Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle}Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle

본 발명은 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수소탱크에 대한 수소 충전 시점에서 수소 고압센서의 오차율 보정을 실시하여, 주행가능거리의 계산 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for correcting the drivable distance of a fuel cell vehicle, and more particularly, it is possible to improve the calculation precision of the drivable distance by correcting the error rate of the hydrogen high pressure sensor at the time of hydrogen charging for a hydrogen tank. The present invention relates to an apparatus and method for correcting a drivable distance of a fuel cell vehicle.

연료전지 차량에 탑재되는 연료전지 시스템은 반응가스의 전기화학 반응으로부터 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택과, 연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 수소공급장치와, 연료전지 스택에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급장치와, 연료전지 스택의 전기화학 반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료전지 스택의 운전온도를 최적으로 제어하고 물 관리 기능을 수행하는 열 및 물 관리 시스템 및 연료전지 시스템의 작동 전반을 제어하는 연료전지 시스템 제어기 등을 포함하여 구성되어 있다.A fuel cell system mounted on a fuel cell vehicle includes a fuel cell stack that generates electric energy from an electrochemical reaction of a reactive gas, a hydrogen supply device that supplies hydrogen as a fuel to the fuel cell stack, and an oxygen-containing fuel cell stack. An air supply device that supplies air, a heat and water management system and a fuel cell system that optimally control the operating temperature of the fuel cell stack and perform a water management function by discharging heat, a byproduct of the electrochemical reaction of the fuel cell stack, to the outside It consists of a fuel cell system controller that controls the overall operation of the system.

특히, 상기 수소공급장치는 첨부한 도 1에서 보듯이, 수소를 저장하는 수소탱크(10)와, 수소탱크(10)와 연료전지 스택(30) 간을 연결하는 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)에 장착되어 수소탱크(10)로부터 연료전지 스택(30)으로 공급되는 수소 압력을 일정하게 조절하는 고압 레귤레이터(24)와, 고압 레귤레이터(24)의 전단쪽 수소공급라인(20)에 장착되어 수소탱크(10)로부터 배출되는 수소 압력을 측정하는 수소 고압센서(22)와, 고압 레귤레이터(24)의 후단쪽 수소공급라인(20)에 장착되어 고압 레귤레이터 후단의 수소 압력을 측정하는 저압센서(26) 등을 포함하여 구성된다.In particular, the hydrogen supply device includes a hydrogen tank 10 for storing hydrogen, a hydrogen supply line 20 connecting the hydrogen tank 10 and the fuel cell stack 30, and a hydrogen supply line 20, as shown in the accompanying FIG. A high-pressure regulator 24 mounted on the hydrogen supply line 20 to uniformly control the pressure of hydrogen supplied from the hydrogen tank 10 to the fuel cell stack 30, and a hydrogen supply line at the front end of the high-pressure regulator 24 ( 20) is mounted on the hydrogen high pressure sensor 22 for measuring the pressure of hydrogen discharged from the hydrogen tank 10, and is mounted on the hydrogen supply line 20 at the rear end of the high pressure regulator 24 to measure the hydrogen pressure at the rear end of the high pressure regulator. It is configured to include a low pressure sensor 26 and the like to measure.

이러한 연료전지 차량에서, 수소탱크 출구쪽 수소공급라인에 장착된 수소 고압센서와 수소탱크의 온도를 감지하는 탱크 온도센서등의 측정값 등을 이용하여 주행가능거리(DTE, Distance To Empty)를 계산하고 있으며, 계산된 주행가능거리는 점차 줄어서 0km까지 계기판에 표시될 수 있다.In such a fuel cell vehicle, the drivable distance (DTE, Distance To Empty) is calculated using the measured values such as the hydrogen high pressure sensor mounted on the hydrogen supply line at the outlet side of the hydrogen tank and the tank temperature sensor that detects the temperature of the hydrogen tank. The calculated drivable distance is gradually reduced and up to 0 km can be displayed on the instrument panel.

이때, 상기 주행가능거리가 0km에 도달하기 전에 연료부족으로 인한 차량 운행 정지가 발생하지 않도록 상기 수소 고압센서의 측정 오차율에 대한 마진(margin)을 고려하여 계기판에 주행가능거리를 표시하고 있다.At this time, the drivable distance is displayed on the instrument panel in consideration of the margin for the measurement error rate of the hydrogen high pressure sensor so that the vehicle operation does not stop due to insufficient fuel before the drivable distance reaches 0 km.

상기 수소 고압센서와 같은 압력센서류의 오차율은 사용 환경 및 사용 기간을 고려하면 수 %의 값 이하로 낮출 수 없는 기술적 한계에 직면해 있다.The error rate of pressure sensors such as the hydrogen high pressure sensor faces a technical limit that cannot be lowered to a value of several percent or less in consideration of the use environment and period of use.

이에, 상기 주행가능거리 계산 시, 수소 고압센서와 같은 압력센서류가 보증하는 오차율에 대한 값 만큼 마진을 두어야 하기 때문에, 결국 계산된 주행가능거리 수치가 낮아지게 되고, 그에 따라 최대 주행가능거리 또한 함께 낮아지게 된다.Accordingly, when calculating the drivable distance, since a margin must be placed as much as the value for the error rate guaranteed by pressure sensors such as the hydrogen high pressure sensor, the calculated drivable distance value is eventually lowered, and accordingly, the maximum drivable distance is also will be lowered

참고로, 최대 주행가능거리가 중요 개발 지수인 연료전지 차량에서 수소 고압센서와 같은 압력센서류의 오차율로 인해 손해보는 주행 가능거리는 최대 20km 이상으로 알려져 있다.For reference, in fuel cell vehicles, where the maximum drivable distance is an important development index, it is known that the drivable distance that is damaged due to the error rate of pressure sensors such as hydrogen high pressure sensors is up to 20 km or more.

따라서, 상기 수소 고압센서와 같은 압력센서류의 측정 오차율을 줄인다면 보다 정확한 주행가능거리를 계산할 수 있고, 최대 주행가능거리를 늘릴 수 있다.Accordingly, if the measurement error rate of pressure sensors such as the hydrogen high pressure sensor is reduced, a more accurate drivable distance can be calculated and the maximum drivable distance can be increased.

그러나, 연료전지 차량의 주행가능거리를 정확하게 계산하기 위해서 1차적으로 수소 고압센서와 같은 압력센서류 측정 오차율을 감소시키는 것이 무엇보다 중요하지만, 현재 센서류 측정 오차율을 감소시키는 기술적 한계에 직면에 있는 것이 현실이다.
However, in order to accurately calculate the drivable distance of a fuel cell vehicle, it is primarily important to reduce the measurement error rate of pressure sensors such as hydrogen high pressure sensors. am.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 연료전지 차량의 주행가능거리 계산에 사용되는 수소 고압센서의 측정 오차율을 보정하여, 수소 고압센서의 오차율을 감소시킬 수 있도록 함으로써, 수소 고압센서의 측정 정밀도를 향상시키는 동시에 주행가능거리를 정확하게 계산할 수 있도록 한 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been devised in view of the above points, and by correcting the measurement error rate of the hydrogen high pressure sensor used for calculating the drivable distance of a fuel cell vehicle to reduce the error rate of the hydrogen high pressure sensor, the hydrogen high pressure sensor An object of the present invention is to provide an apparatus and method for correcting the drivable distance of a fuel cell vehicle, which improves the measurement precision of the fuel cell vehicle and simultaneously calculates the drivable distance accurately.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치는: 연료도어의 개방 여부를 감지하는 연료도어 개방 감지 센서; 상기 연료도어 개방 감지 센서의 개방 감지시, 수소탱크 출구의 제1수소개폐밸브를 닫힘 제어하는 동시에 수소공급라인 및 스택의 수소 입출구에 존재하는 제2수소개폐밸브를 열림 제어하는 제어기; 상기 수소공급라인의 대기압 상태에서, 수소공급라인의 압력을 측정하여 상기 제어기에 전송하는 수소 고압센서; 및 레퍼런스 압력값으로 대기압을 감지하여 상기 제어기에 전송하는 레퍼런스 압력센서; 를 포함하고, 상기 제어기에서, 상기 수소 고압센서의 측정값과 상기 레퍼런스 압력센서의 레퍼런스 압력값 간의 비교를 통하여 수소 고압센서의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for correcting a drivable distance of a fuel cell vehicle, comprising: a fuel door open detection sensor for detecting whether a fuel door is open; a controller for controlling the closing of the first hydrogen shutoff valve at the outlet of the hydrogen tank when the fuel door open detection sensor is opened, and at the same time controlling the opening of the second hydrogen shutoff valve existing at the hydrogen inlet and outlet of the hydrogen supply line and the stack; a hydrogen high-pressure sensor that measures the pressure of the hydrogen supply line in the atmospheric pressure state of the hydrogen supply line and transmits it to the controller; and a reference pressure sensor that senses atmospheric pressure as a reference pressure value and transmits it to the controller. and calculating, in the controller, an error value of the hydrogen high pressure sensor through comparison between the measured value of the hydrogen high pressure sensor and the reference pressure value of the reference pressure sensor.

바람직하게는, 상기 레퍼런스 압력센서는 대기압 센서로 채택되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the reference pressure sensor is characterized in that it is adopted as an atmospheric pressure sensor.

또는, 상기 레퍼런스 압력센서는 수소공급라인의 레귤레이터 후단에 장착된 저압센서로 채택되는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the reference pressure sensor is characterized in that it is adopted as a low pressure sensor mounted on the rear end of the regulator of the hydrogen supply line.

또한, 상기 제1수소개폐밸브는 제어기의 신호에 의하여 개폐되는 솔레노이드 밸브로 채택되고, 제2수소개폐밸브는 수소공급라인의 스택 입구쪽에 장착되는 수소공급밸브와 스택 출구의 드레인 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first hydrogen shut-off valve is adopted as a solenoid valve that is opened and closed by a signal from the controller, and the second hydrogen shut-off valve includes a hydrogen supply valve mounted on the stack inlet side of the hydrogen supply line and a drain valve at the stack outlet. characterized.

바람직하게는, 상기 스택의 출구쪽 배기라인에 장착되는 수소농도 감지센서와, 수소농도 감지센서의 수소농도 측정값이 일정 수준 이상이면 스택에 공기를 공급하는 공기블로워를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, it is characterized in that it further comprises a hydrogen concentration detection sensor mounted on the exhaust line at the outlet side of the stack, and an air blower for supplying air to the stack when the hydrogen concentration measurement value of the hydrogen concentration detection sensor is above a certain level. .

또한, 상기 수소 고압센서의 오차값은 주행가능거리 산출용 제어기에서 사용하도록 별도의 메모리에 저장되는 것을 특징으로 한다.In addition, the error value of the hydrogen high pressure sensor is characterized in that it is stored in a separate memory for use in the controller for calculating the drivable distance.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법은: ⅰ) 연료도어 개방 감지 센서에서 연료도어의 개방 여부를 감지하는 단계; ⅱ) 상기 연료도어 개방 감지 센서의 개방 감지시, 제어기에서 수소탱크 출구의 제1수소개폐밸브를 닫힘 제어하는 동시에 수소공급라인 및 스택의 수소 입출구에 존재하는 제2수소개폐밸브를 열림 제어하여, 수소공급라인을 대기압으로 만들어주는 단계; 및 ⅲ) 상기 수소공급라인의 대기압 상태에서, 수소공급라인에 장착된 수소 고압센서의 측정값과, 레퍼런스 압력센서에서 측정된 레퍼런스 압력값 간을 비교하여, 수소 고압센서의 오차값을 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a drivable distance correction method for a fuel cell vehicle includes: i) detecting whether a fuel door is opened by a fuel door open detection sensor; ii) When the fuel door open detection sensor is opened, the controller controls the closing of the first hydrogen shutoff valve at the outlet of the hydrogen tank, and at the same time controls the opening of the second hydrogen shutoff valve present at the hydrogen inlet and outlet of the hydrogen supply line and the stack, making the hydrogen supply line to atmospheric pressure; and iii) calculating an error value of the hydrogen high pressure sensor by comparing the measured value of the hydrogen high pressure sensor mounted on the hydrogen supply line and the reference pressure value measured by the reference pressure sensor in the atmospheric pressure state of the hydrogen supply line ; It is characterized in that it includes.

바람직하게는, 상기 레퍼런스 압력값은 대기압 센서에서 측정된 압력값을 사용하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the reference pressure value is characterized in that the pressure value measured by the atmospheric pressure sensor is used.

또는, 상기 레퍼런스 압력값은 수소공급라인의 레귤레이터 후단에 장착된 저압센서에서 측정된 압력값을 사용하는 것을 특징으로 한다.Alternatively, the reference pressure value is characterized by using a pressure value measured by a low pressure sensor mounted at the rear end of the regulator of the hydrogen supply line.

바람직하게는, ⅱ) 이후 및 ⅲ) 이전에 상기 수소공급라인 및 스택의 수소 입출구에 존재하는 수소 농도를 측정하는 단계와; 수소 농도 측정값이 일정 수준 이상이면, 공기블로워를 구동시켜 스택에 공기를 불어 넣어주는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, measuring the hydrogen concentration present in the hydrogen supply line and the hydrogen inlet and outlet of the stack before and after ii) and iii); when the measured hydrogen concentration is above a certain level, driving an air blower to blow air into the stack; It is characterized in that it further comprises.

또한, 상기 ⅲ) 단계에서, 상기 레퍼런스 압력값과 비교되는 수소 고압센서의 측정값은 일정 시간 동안 일정한 압력을 안정적으로 감지할 때의 값임을 특징으로 한다.In addition, in step iii), the measured value of the hydrogen high pressure sensor compared with the reference pressure value is characterized in that it is a value when a constant pressure is stably sensed for a predetermined time.

또한, 상기 수소 고압센서의 오차값이 주행가능거리 산출용 제어기에서 사용되도록 별도의 메모리에 저장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the method further comprising the step of storing the error value of the hydrogen high pressure sensor in a separate memory to be used in a controller for calculating the drivable distance.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-described problem solving means, the present invention provides the following effects.

첫째, 연료전지 차량의 주행가능거리 산출을 위해 사용되는 수소 고압센서의 오차율을 보정을 통해 감소시킴으로써, 수소 고압센서의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.First, by reducing the error rate of the hydrogen high pressure sensor used for calculating the drivable distance of the fuel cell vehicle through correction, the measurement precision of the hydrogen high pressure sensor can be improved.

둘째, 수소 고압센서의 오차율 감소로 인하여, 연료전지 차량의 주행가능거리를 계산하는 정확도를 향상시킬 수 있고, 그에 따라 주행가능거리 계산시 최대 2~4% 증가된 주행가능거리 계산 결과를 얻을 수 있다.Second, due to the reduction of the error rate of the high-pressure hydrogen sensor, the accuracy of calculating the drivable distance of a fuel cell vehicle can be improved, and accordingly, it is possible to obtain the drivable distance calculation result that is increased by up to 2-4% when calculating the drivable distance. have.

셋째, 주행가능거리에 대한 정확한 계산에 따라, 수소탱크의 최대 충전량에 대한 정밀도 향상을 도모할 수 있고, 정확한 충전량 제어를 통한 탱크 안전성을 확보할 수 있다.
Third, according to the accurate calculation of the drivable distance, it is possible to improve the precision of the maximum filling amount of the hydrogen tank, and it is possible to secure tank safety through accurate filling amount control.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법을 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 연료전지 차량의 주행가능거리 산출을 위한 수소 고압센서의 보정 전후 측정 오차값을 비교한 그래프.1 is a configuration diagram showing an apparatus for correcting a drivable distance of a fuel cell vehicle according to the present invention;
2 is a flowchart illustrating a drivable distance correction method of a fuel cell vehicle according to the present invention;
3 is a graph comparing measurement error values before and after correction of a hydrogen high pressure sensor for calculating a drivable distance of a fuel cell vehicle according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

연료전지 차량에서, 수소탱크 출구쪽 수소공급라인에 장착된 수소 고압센서와 수소탱크의 온도를 감지하는 탱크 온도센서 등의 측정값 등을 이용하여 주행가능거리(DTE, Distance To Empty)를 계산하고 있다.In a fuel cell vehicle, the DTE (Distance To Empty) is calculated using the measured values such as the hydrogen high pressure sensor mounted on the hydrogen supply line at the outlet side of the hydrogen tank and the tank temperature sensor that detects the temperature of the hydrogen tank. have.

따라서, 상기 수소 고압센서의 측정값은 오차없이 항상 정확하고 일정하게 유지되어야 주행가능거리의 계산 정확성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the measurement value of the hydrogen high pressure sensor must be always accurately and constantly maintained without errors to improve the calculation accuracy of the drivable distance.

본 발명은 수소 고압센서의 오차율을 보정을 통해 감소시킬 수 있도록 함으로써, 연료전지 차량의 주행가능거리에 대한 계산 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention is focused on improving the calculation precision of the drivable distance of a fuel cell vehicle by reducing the error rate of the hydrogen high pressure sensor through correction.

이를 위해, 상기 수소 고압센서에 대한 오차율 보정을 위한 구성으로서, 수소공급장치의 각 구성 및 스택의 입출구에 연결된 수소개폐밸브 등이 이용되고, 특히 수소 고압센서의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 확인하기 위하여 수소공급라인을 대기압으로 만들어주기 위한 구성들이 조합된다.To this end, as a configuration for correcting the error rate of the hydrogen high pressure sensor, each configuration of the hydrogen supply device and a hydrogen shutoff valve connected to the inlet and outlet of the stack are used, and in particular, the reference pressure value for the measured value of the hydrogen high pressure sensor is checked In order to do this, the components for making the hydrogen supply line to atmospheric pressure are combined.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치를 나타내고, 도 2는 본 발명에 따른 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법을 나타낸다.1 shows an apparatus for correcting a drivable distance for a fuel cell vehicle according to the present invention, and FIG. 2 shows a method for correcting a drivable distance for a fuel cell vehicle according to the present invention.

도 1에서 보듯이, 연료전지 차량의 수소공급장치는 수소를 저장하는 수소탱크(10)와, 수소탱크(10)와 연료전지 스택(30) 간을 연결하는 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)에 장착되어 수소탱크(10)로부터 연료전지 스택(30)으로 공급되는 수소 압력을 일정하게 조절하는 고압 레귤레이터(24)와, 고압 레귤레이터(24)의 전단쪽 수소공급라인(20)에 장착되어 수소탱크(10)로부터 배출되는 수소 압력을 측정하는 수소 고압센서(22)와, 고압 레귤레이터(24)의 후단쪽 수소공급라인(20)에 장착되어 연료전지 스택(30)으로 공급되는 수소 압력을 측정하는 저압센서(26) 등을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1 , the hydrogen supply device of the fuel cell vehicle includes a hydrogen tank 10 for storing hydrogen, a hydrogen supply line 20 connecting the hydrogen tank 10 and the fuel cell stack 30 , and hydrogen A high-pressure regulator 24 mounted on the supply line 20 to uniformly control the pressure of hydrogen supplied from the hydrogen tank 10 to the fuel cell stack 30 , and a hydrogen supply line 20 at the front end of the high-pressure regulator 24 . ) mounted on the hydrogen high pressure sensor 22 for measuring the pressure of hydrogen discharged from the hydrogen tank 10, and the hydrogen supply line 20 at the rear end of the high pressure regulator 24 and supplied to the fuel cell stack 30 It is configured to include a low pressure sensor 26 and the like for measuring the hydrogen pressure.

상기 수소 고압센서(22)의 오차값 보정을 위해서 신뢰할 수 있는 대기압의 레퍼런스 압력이 확인이 되어야 하며, 그 이유는 수소 고압센서와 같은 압력센서의 오차 수치는 압력 측정 범위에 비례하기 때문에 압력 측정 범위가 좁을수록 절대적인 신뢰성은 증가하기 때문이다.In order to correct the error value of the hydrogen high pressure sensor 22, a reliable reference pressure of atmospheric pressure must be confirmed, because the error value of a pressure sensor such as the hydrogen high pressure sensor is proportional to the pressure measurement range. This is because absolute reliability increases as α is narrower.

상기 수소 고압센서(22)가 장착된 수소공급라인(20)은 일반적인 상황에서 대기압과 같아질 경우는 없지만, 수소 고압센서(22)의 측정 오차값 보정을 위하여 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인이 대기압이 되는 시점이 있어야 한다.The hydrogen supply line 20 on which the hydrogen high pressure sensor 22 is mounted does not equal atmospheric pressure in a general situation, but in order to correct the measurement error value of the hydrogen high pressure sensor 22, the hydrogen supply line 20 and the stack ( 30), there must be a point in time when the hydrogen inlet/outlet line becomes atmospheric pressure.

이때, 상기 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인이 대기압이 되려면, 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인 등에 존재하는 수소의 외부 배기가 필요하며, 수소 배기시 안전성을 보장하기 위해서 개방된 야외 공간에서 수소 배기가 실시되어야 한다.At this time, in order for the hydrogen supply line 20 and the hydrogen inlet/outlet line of the stack 30 to become atmospheric pressure, external exhaust of hydrogen present in the hydrogen supply line 20 and the hydrogen inlet/outlet line of the stack 30 is required, and hydrogen In order to ensure safety when evacuating, hydrogen evacuation should be carried out in an open outdoor space.

이에, 개방된 야외 공간에서 수소 배기의 안전성 보장을 위한 시점으로서, 수소탱크에 대한 수소 충전 시점을 선택할 수 있고, 이 수소 충전 시점에서 상기 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인을 대기압으로 만들어주도록 한다.Accordingly, as a time point for ensuring the safety of hydrogen exhaust in an open outdoor space, a hydrogen charging time for the hydrogen tank can be selected, and at this hydrogen charging time point, the hydrogen supply line 20 and the hydrogen inlet/outlet line of the stack 30 to be brought to atmospheric pressure.

따라서, 상기 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인을 대기압으로 만들어주기 위한 수소 충전 시점을 판단하기 위한 수단으로서, 연료전지 차량의 수소 충전구에 연료도어 감지센서(40)가 장착된다.Therefore, as a means for determining the hydrogen charging time for making the hydrogen supply line 20 and the hydrogen inlet/outlet line of the stack 30 to atmospheric pressure, the fuel door detection sensor 40 is provided at the hydrogen charging port of the fuel cell vehicle. is mounted

또한, 상기 수소공급라인(20)의 대기압 상태에서 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 제공하기 위하여, 대기압을 감지하기 위한 별도의 대기압 센서(42)가 제어기(50)에 연결된다.In addition, in order to provide a reference pressure value for the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 in the atmospheric pressure state of the hydrogen supply line 20, a separate atmospheric pressure sensor 42 for detecting atmospheric pressure is provided to the controller 50. Connected.

이때, 상기 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 제공하기 위한 압력센서로서, 별도의 대기압 센서(42)를 사용하지 않고, 상기 수소공급라인(20)의 고압 레귤레이터(24) 후단에 장착된 저압센서(26)를 사용할 수 있다.At this time, as a pressure sensor for providing a reference pressure value for the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 , a high pressure regulator 24 of the hydrogen supply line 20 is not used without using a separate atmospheric pressure sensor 42 . A low pressure sensor 26 mounted on the rear end may be used.

여기서, 본 발명에 따른 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법을 순차적으로 상세하게 설명하기로 한다.Here, the method for correcting the drivable distance of a fuel cell vehicle according to the present invention will be sequentially described in detail.

먼저, 상기 수소 고압센서(22)의 측정 오차값 보정을 위하여 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인을 대기압으로 만들어주고자, 수소탱크의 충전을 위한 연료도어의 개방 여부를 판정한다(S101).First, in order to make the hydrogen supply line 20 and the hydrogen inlet/outlet line of the stack 30 atmospheric pressure in order to correct the measurement error value of the hydrogen high pressure sensor 22, it is checked whether the fuel door for charging the hydrogen tank is opened. It is determined (S101).

즉, 연료전지 차량의 시스템이 오프된 상태에서, 상기 연료도어 감지센서(40)에서 연료도어가 수소 충전을 위하여 열림 상태가 된 것인지를 감지하되, 연료도어의 열림 상태를 일정 시간 이상 감지한 신호를 제어기(50)에 전송하면, 제어기(50)는 전원 관리 모듈(54)로부터 전원을 공급받으면서 연료도어의 개방 여부를 판정한다.That is, in a state in which the system of the fuel cell vehicle is turned off, the fuel door detection sensor 40 detects whether the fuel door is in an open state for hydrogen charging, but a signal that detects the open state of the fuel door for a certain period of time or longer is transmitted to the controller 50 , the controller 50 determines whether the fuel door is opened while receiving power from the power management module 54 .

바람직하게는, 운전석의 운전자 실수로 연료도어를 오픈시키는 조작이 있는 경우 일정 시간 후에 연료도어를 다시 닫아주게 되므로, 상기 연료도어 감지센서(40)에서 연료도어의 열림 상태를 일정 시간 이상(수소 충전을 위한 의지가 있는 시간으로 인식) 감지한 신호를 제어기(50)에 전송할 경우, 제어기(50)에서 연료도어가 개방된 것으로 판정한다.Preferably, if there is an operation to open the fuel door by the driver's mistake in the driver's seat, the fuel door is closed again after a certain period of time. When the detected signal is transmitted to the controller 50 , the controller 50 determines that the fuel door is open.

이어서, 상기 제어기(50)는 수소 고압센서(22)의 측정 오차값 보정을 위하여 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인을 대기압으로 만들어주는 제어를 하게 된다.Next, the controller 50 controls the hydrogen supply line 20 and the hydrogen inlet/outlet line of the stack 30 to atmospheric pressure in order to correct the measurement error value of the hydrogen high pressure sensor 22 .

보다 상세하게는, 상기 제어기(50)에서 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구 라인을 대기압으로 만들어주기 위하여, 수소탱크(10) 출구에 장착된 제1수소개폐밸브(12)를 닫힘 제어하는 동시에 수소공급라인(20) 및 스택(30)의 수소 입출구에 존재하는 제2수소개폐밸브(28)를 열림 제어한다.More specifically, in order to make the hydrogen supply line 20 and the hydrogen inlet/outlet line of the stack 30 in the controller 50 at atmospheric pressure, the first hydrogen shutoff valve 12 mounted at the outlet of the hydrogen tank 10 At the same time controlling the closing, the second hydrogen shutoff valve 28 present at the hydrogen inlet and outlet of the hydrogen supply line 20 and the stack 30 is controlled to open.

이때, 상기 제1수소개폐밸브(12)는 수소탱크에 대한 충전시 스택쪽으로 수소 배출을 차단하고, 스택(30)에 대한 수소 공급시 열림 제어되는 솔레노이드 밸브로 채택된다.At this time, the first hydrogen shut-off valve 12 is adopted as a solenoid valve that blocks hydrogen discharge toward the stack when charging the hydrogen tank, and is controlled to open when hydrogen is supplied to the stack 30 .

또한, 상기 제2수소개폐밸브(28)는 수소공급라인(20)의 스택 입구쪽에 장착되어 스택(30)에 대한 수소 공급이 필요할 때 열림 작동되는 수소공급밸브(28-1)와 스택(30)의 수소출구라인에 장착되어 수소 퍼지가 필요할 때 닫힘 작동되는 드레인 밸브(28-2)로 채택된다.In addition, the second hydrogen shut-off valve 28 is mounted on the inlet side of the stack of the hydrogen supply line 20 to open the hydrogen supply valve 28-1 and the stack 30 when hydrogen supply to the stack 30 is required. ) is installed in the hydrogen outlet line and is adopted as the drain valve 28-2 that is operated to close when hydrogen purge is required.

따라서, 상기 제어기(50)에서 제1수소개폐밸브(12)를 닫힘 제어하는 동시에 제2수소개폐밸브(28) 즉, 수소공급밸브(28-1)와 드레인 밸브(28-2)를 열림 제어함으로써, 제1수소개폐밸브(12) 이후의 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)과 연결되는 스택(30)의 입구, 스택(30)내의 수소흐름경로, 스택(30)의 수소출구라인 등이 대기와 연통되는 상태가 된다(S102).Accordingly, the controller 50 controls the closing of the first hydrogen on/off valve 12 and at the same time controlling the opening of the second hydrogen on/off valve 28, that is, the hydrogen supply valve 28-1 and the drain valve 28-2. By doing so, the hydrogen supply line 20 after the first hydrogen shutoff valve 12, the inlet of the stack 30 connected to the hydrogen supply line 20, the hydrogen flow path in the stack 30, the stack 30 The hydrogen outlet line is in communication with the atmosphere (S102).

이에, 상기 제1수소개폐밸브(12) 이후의 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)과 연결되는 스택(30)의 입구, 스택(30)내의 수소흐름경로, 스택(30)의 수소출구라인 등에 존재하던 수소가 대기로 배기됨으로써, 결국 상기 제1수소개폐밸브(12) 이후의 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)과 연결되는 스택(30)의 입구, 스택(30)내의 수소흐름경로, 스택(30)의 수소출구라인 등이 대기압 상태로 놓이게 된다.Accordingly, the hydrogen supply line 20 after the first hydrogen shutoff valve 12, the inlet of the stack 30 connected to the hydrogen supply line 20, the hydrogen flow path in the stack 30, the stack 30 The hydrogen present in the hydrogen outlet line of the The hydrogen flow path in the stack 30, the hydrogen outlet line of the stack 30, and the like are placed at atmospheric pressure.

한편, 상기 제1수소개폐밸브(12) 이후의 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)과 연결되는 스택(30)의 입구, 스택(30)내의 수소흐름경로, 스택(30)의 수소출구라인 등에 수소가 잔존하면, 수소 고압센서의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값으로 대기압을 제공할 수 없으므로, 수소가 모두 배기되었는지 여부를 확인하는 것이 바람직하다.On the other hand, the hydrogen supply line 20 after the first hydrogen shutoff valve 12, the inlet of the stack 30 connected to the hydrogen supply line 20, the hydrogen flow path in the stack 30, the stack 30 If hydrogen remains in the hydrogen outlet line, etc., atmospheric pressure cannot be provided as a reference pressure value for the measured value of the hydrogen high pressure sensor, so it is preferable to check whether all hydrogen has been exhausted.

이를 위해, 상기 제1수소개폐밸브(12) 이후의 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)과 연결되는 스택(30)의 입구, 스택(30)내의 수소흐름경로, 스택(30)의 수소출구라인 등으로부터 수소가 모두 배기되었는지 여부를 확인하기 위하여, 상기 스택(30)의 출구쪽 배기라인 즉, 스택의 수소출구라인에 수소농도 감지센서(미도시됨)가 장착된다.To this end, the hydrogen supply line 20 after the first hydrogen shutoff valve 12, the inlet of the stack 30 connected to the hydrogen supply line 20, the hydrogen flow path in the stack 30, the stack 30 ), a hydrogen concentration detection sensor (not shown) is mounted on the exhaust line of the stack 30 , that is, the hydrogen outlet line of the stack, in order to check whether all hydrogen is exhausted from the hydrogen outlet line of the stack 30 .

이에, 상기 수소농도 감지센서에서 스택 출구의 수소농도 측정값을 측정하여 제어기(50)에 전송하여, 제어기(50)에서 스택 출구의 수소농도 측정값이 일정 수준 이상으로 판정하면(S103), 제어기(50)에서 스택(30)에 공기를 공급하는 공기블로워(미도시됨)를 작동시키는 제어를 한다(S104).Accordingly, the hydrogen concentration detection sensor measures the measured value of the hydrogen concentration at the outlet of the stack and transmits it to the controller 50, and when the controller 50 determines that the measured value of the hydrogen concentration at the outlet of the stack is above a certain level (S103), the controller In step 50, a control is performed to operate an air blower (not shown) for supplying air to the stack 30 (S104).

따라서, 상기 스택(30)의 수소흐름경로 상에 남아 있던 잔존 수소까지 공기블로워의 공기 블로윙 동작에 의하여 스택의 수소출구라인을 통하여 대기로 용이하게 배기될 수 있고, 결국 상기 제1수소개폐밸브(12) 이후의 수소공급라인(20)과, 수소공급라인(20)과 연결되는 스택(30)의 입구, 스택(30)내의 수소흐름경로, 스택(30)의 수소출구라인 등이 대기압 상태로 놓이게 된다.Therefore, the residual hydrogen remaining on the hydrogen flow path of the stack 30 can be easily exhausted to the atmosphere through the hydrogen outlet line of the stack by the air blowing operation of the air blower, and eventually the first hydrogen shut-off valve ( 12) The subsequent hydrogen supply line 20, the inlet of the stack 30 connected to the hydrogen supply line 20, the hydrogen flow path in the stack 30, the hydrogen outlet line of the stack 30, etc. are at atmospheric pressure. will be put

이때, 상기 수소공급라인(20)이 대기압 상태로 놓이게 됨에 따라, 제1수소개폐밸브(12) 이후의 수소공급라인(20)에 장착된 수소 고압센서(22)의 측정값, 그리고 고압 레귤레이터(24)의 후단쪽 수소공급라인(20)에 장착된 저압센서(26)의 측정값은 등 대기압을 가리키게 된다.At this time, as the hydrogen supply line 20 is placed at atmospheric pressure, the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 mounted on the hydrogen supply line 20 after the first hydrogen shutoff valve 12, and the high pressure regulator ( 24), the measured value of the low pressure sensor 26 mounted on the hydrogen supply line 20 at the rear end indicates the atmospheric pressure.

다음으로, 상기 제어기(50)에서 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 오차율을 산출하고자, 상기 수소 고압센서(22)의 측정값과, 이 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 제공하기 위한 저압센서(26)의 측정값을 비교한다(S105).Next, in order to calculate an error rate for the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 in the controller 50 , the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 and a reference to the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 The measured values of the low pressure sensor 26 for providing the pressure values are compared (S105).

바람직하게는, 상기 레퍼런스 압력값과 비교되는 수소 고압센서(22)의 측정값은 일정 시간 동안 일정한 압력을 안정적으로 감지할 때의 압력값으로 선정하는 것이 좋으며, 그 이유는 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 오차율을 편차없이 정확하게 얻기 위함에 있다.Preferably, the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 compared with the reference pressure value is preferably selected as a pressure value when a constant pressure is stably detected for a predetermined time, and the reason is that the hydrogen high pressure sensor 22 This is to accurately obtain the error rate for the measured value of .

한편, 상기 수소공급라인(20)의 대기압 상태에서 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 제공하기 위하여, 저압센서(26)를 사용하지 않고, 대기압을 감지하는 별도의 대기압 센서(42)가 제어기(50)에 연결될 수 있다.On the other hand, in order to provide a reference pressure value for the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 in the atmospheric pressure state of the hydrogen supply line 20, a separate atmospheric pressure sensor for detecting atmospheric pressure without using the low pressure sensor 26 42 may be coupled to the controller 50 .

이에, 선택적으로 상기 제어기(50)에서 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 오차율을 산출하고자, 상기 수소 고압센서(22)의 측정값과, 이 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 제공하기 위한 대기압 센서(42)의 측정값을 비교할 수 있다.Accordingly, in order to selectively calculate an error rate for the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 in the controller 50, the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 and the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 The measured values of the atmospheric pressure sensor 42 to provide a reference pressure value may be compared.

이때, 상기 수소공급라인(20)이 대기압 상태이므로, 상기 수소 고압센서(22)의 측정값 및 저압센서(26)의 측정값은 모두 대기압 수준을 감지해야 하지만, 저압센서(26)는 대기압을 감지하고, 수소 고압센서(22)는 자체적인 오차로 인하여 대기압을 감지하지 못할 수 있다.At this time, since the hydrogen supply line 20 is at atmospheric pressure, both the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 and the measured value of the low pressure sensor 26 must sense the atmospheric pressure level, but the low pressure sensor 26 is at atmospheric pressure. , the hydrogen high pressure sensor 22 may not detect atmospheric pressure due to its own error.

따라서, 상기 수소 고압센서(22)의 오차값 보정을 위한 신뢰할 수 있는 대기압의 레퍼런스 압력값이 저압센서(26)의 측정값으로 제공되거나, 또는 대기압 센서(42)의 측정값으로 제공되는 것이다.Accordingly, a reliable reference pressure value of atmospheric pressure for correcting the error value of the hydrogen high pressure sensor 22 is provided as a measurement value of the low pressure sensor 26 or a measurement value of the atmospheric pressure sensor 42 .

이에 따라, 상기 수소 고압센서(22)의 측정값과 이 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 제공하는 저압센서(26)의 측정값을 비교한 차이 압력값, 또는 상기 수소 고압센서(22)의 측정값과 이 수소 고압센서(22)의 측정값에 대한 레퍼런스 압력값을 제공하는 대기압 센서(42)의 측정값을 비교한 차이 압력이 수소 고압센서(22)의 오차율로 산출되고, 산출된 수소 고압센서(22)의 오차율은 별도의 비휘발성 메모리(52)에 저장된다(S106).Accordingly, a differential pressure value obtained by comparing the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 and the measured value of the low pressure sensor 26 that provides a reference pressure value for the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22, or the hydrogen The difference pressure obtained by comparing the measured value of the high pressure sensor 22 and the measured value of the atmospheric pressure sensor 42 that provides a reference pressure value for the measured value of the hydrogen high pressure sensor 22 is the error rate of the hydrogen high pressure sensor 22 . The calculated and calculated error rate of the hydrogen high pressure sensor 22 is stored in a separate non-volatile memory 52 (S106).

이때, 상기 수소 고압센서(22)의 오차율을 메모리(52)에 저장하는 시점을 실제 연료도어 오픈 상태에서 수소탱크에 대한 수소 충전 시점으로 정할 경우, 운전자의 실수로 인한 연료 도어 개방이 아님을 확정할 수 있고, 수소공급라인에 잔존하던 수소를 안전성을 고려하여 야외 공간으로 배기할 수 있는 것으로 확인할 수 있다.At this time, if the time point at which the error rate of the hydrogen high pressure sensor 22 is stored in the memory 52 is set as the time point for charging the hydrogen tank in the actual fuel door open state, it is determined that the fuel door is not opened due to the driver's mistake. It can be confirmed that the hydrogen remaining in the hydrogen supply line can be exhausted to the outdoor space in consideration of safety.

한편, 상기 수소 고압센서(22)의 오차율이 메모리(52)에 저장된 이후, 연료전지 차량의 시동 온 상태가 되면, 수소탱크(10)로부터 수소공급라인(20)을 따라 연료전지 스택(30)으로 주행을 위한 연료인 수소가 정상적으로 공급된다.On the other hand, after the error rate of the hydrogen high pressure sensor 22 is stored in the memory 52 and the fuel cell vehicle is in an on state, the fuel cell stack 30 along the hydrogen supply line 20 from the hydrogen tank 10 . Hydrogen, the fuel for driving, is normally supplied.

이와 함께, 연료전지 차량의 주행가능거리 산출용 제어기에서 수소 고압센서(22)의 현재 압력 측정값을 이용하여 주행가능거리를 계산하되, 상기 메모리(52)에 기 저장된 수소 고압센서(22)의 오차율 만큼을 보정시킨 압력값으로 주행가능거리를 계산하게 됨으로써, 연료전지 차량의 주행가능거리를 계산하는 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, the drivable distance is calculated using the current pressure measurement value of the hydrogen high pressure sensor 22 in the controller for calculating the drivable distance of the fuel cell vehicle, but the By calculating the drivable distance using the pressure value corrected by the error rate, the accuracy of calculating the drivable distance of the fuel cell vehicle may be improved.

본 발명의 시험예로서, 상기 수소 고압센서(22)의 보정 전 압력값이 갖는 오차율과 보정 후의 압력값이 갖는 오차율을 비교 시험하였는 바, 그 결과 도 3에서 보듯이 수소 고압센서(22)의 측정 압력값이 갖는 오차율이 보정 전에 비하여 보정 후에 크게 감소됨을 알 수 있다.As a test example of the present invention, the error rate of the pressure value before correction of the hydrogen high pressure sensor 22 and the error rate of the pressure value after correction were compared and tested. As a result, as shown in FIG. 3 , the It can be seen that the error rate of the measured pressure value is significantly reduced after correction compared to before correction.

따라서, 연료전지 차량의 주행가능거리 산출용 제어기에서 수소 고압센서(22)의 현재 압력 측정값을 이용하여 주행가능거리를 계산할 때, 상기 메모리(52)에 기 저장된 수소 고압센서(22)의 오차율 만큼을 보정시킨 압력값으로 주행가능거리를 계산함으로써, 연료전지 차량의 주행가능거리에 대한 계산 정확도를 향상시킬 수 있다.Therefore, when the drivable distance is calculated using the current pressure measurement value of the hydrogen high pressure sensor 22 in the controller for calculating the drivable distance of the fuel cell vehicle, the error rate of the hydrogen high pressure sensor 22 pre-stored in the memory 52 . By calculating the drivable distance using the corrected pressure value, it is possible to improve the calculation accuracy of the drivable distance of the fuel cell vehicle.

이상에서 본 바와 같이, 연료전지 차량의 주행가능거리 산출을 위해 사용되는 수소 고압센서의 오차율을 보정을 통해 감소시킴으로써, 수소 고압센서의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 연료전지 차량의 주행가능거리를 최대 2~4% 증가된 주행가능거리로 정확하게 계산할 수 있다.
As seen above, by reducing the error rate of the hydrogen high pressure sensor used for calculating the drivable distance of the fuel cell vehicle through correction, the measurement accuracy of the hydrogen high pressure sensor can be improved and the driving of the fuel cell vehicle is possible Distance can be calculated accurately with up to 2-4% increased driving range.

10 : 수소탱크
12 : 제1수소개폐밸브
20 : 수소공급라인
22 : 수소 고압센서
24 : 고압 레귤레이터
26 : 저압센서
28 : 제2수소개폐밸브
28-1 : 수소공급밸브
28-2 : 드레인 밸브
30 : 연료전지 스택
40 : 연료도어 감지센서
42 : 대기압 센서
50 : 제어기
52 : 메모리
54 : 전원관리모듈10: hydrogen tank
12: first hydrogen shutoff valve
20: hydrogen supply line
22: hydrogen high pressure sensor
24: high pressure regulator
26: low pressure sensor
28: second hydrogen shutoff valve
28-1: hydrogen supply valve
28-2: drain valve
30: fuel cell stack
40: fuel door detection sensor
42: atmospheric pressure sensor
50: controller
52: memory
54: power management module

Claims (12)

연료도어의 개방 여부를 감지하는 연료도어 개방 감지 센서;
상기 연료도어 개방 감지 센서의 개방 감지시, 수소탱크 출구의 제1수소개폐밸브를 닫힘 제어하는 동시에 수소공급라인 및 스택의 수소 입출구에 존재하는 제2수소개폐밸브를 열림 제어하는 제어기;
상기 수소공급라인의 대기압 상태에서, 수소공급라인의 압력을 측정하여 상기 제어기에 전송하는 수소 고압센서;
레퍼런스 압력값으로 대기압을 감지하여 상기 제어기에 전송하는 레퍼런스 압력센서;
를 포함하고,
상기 제어기는, 상기 수소 고압센서의 측정값과 상기 레퍼런스 압력센서의 레퍼런스 압력값 간의 비교를 통하여 수소 고압센서의 오차값을 산출하고, 상기 수소 고압센서의 오차값 만큼을 보정시킨 압력값으로 주행가능거리를 계산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치.
a fuel door open detection sensor for detecting whether the fuel door is open;
a controller for controlling the closing of the first hydrogen shutoff valve at the outlet of the hydrogen tank when the fuel door open detection sensor is opened, and at the same time controlling the opening of the second hydrogen shutoff valve existing at the hydrogen inlet and outlet of the hydrogen supply line and the stack;
a hydrogen high pressure sensor that measures the pressure of the hydrogen supply line in the atmospheric pressure state of the hydrogen supply line and transmits it to the controller;
a reference pressure sensor that senses atmospheric pressure as a reference pressure value and transmits it to the controller;
including,
The controller calculates the error value of the hydrogen high pressure sensor through comparison between the measured value of the hydrogen high pressure sensor and the reference pressure value of the reference pressure sensor, and can run with the pressure value corrected by the error value of the hydrogen high pressure sensor A drivable distance correction device for a fuel cell vehicle, characterized in that it is configured to calculate a distance.
 청구항 1에 있어서,
상기 레퍼런스 압력센서는 대기압 센서로 채택되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치.
The method according to claim 1,
The reference pressure sensor is an apparatus for compensating a drivable distance of a fuel cell vehicle, characterized in that it is adopted as an atmospheric pressure sensor.
 청구항 1에 있어서,
상기 레퍼런스 압력센서는 수소공급라인의 레귤레이터 후단에 장착된 저압센서로 채택되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치.
The method according to claim 1,
The reference pressure sensor is a drivable distance correction device for a fuel cell vehicle, characterized in that it is adopted as a low pressure sensor mounted at the rear end of the regulator of the hydrogen supply line.
 청구항 1에 있어서,
상기 제1수소개폐밸브는 제어기의 신호에 의하여 개폐되는 솔레노이드 밸브로 채택되고, 제2수소개폐밸브는 수소공급라인의 스택 입구쪽에 장착되는 수소공급밸브와 스택 출구의 드레인 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치.
The method according to claim 1,
The first hydrogen shut-off valve is adopted as a solenoid valve that is opened and closed by a signal from a controller, and the second hydrogen shut-off valve includes a hydrogen supply valve mounted on the stack inlet side of the hydrogen supply line and a drain valve at the stack outlet. A device for correcting the drivable distance of a fuel cell vehicle.
 청구항 1에 있어서,
상기 스택의 출구쪽 배기라인에 장착되는 수소농도 감지센서와, 수소농도 감지센서의 수소농도 측정값이 일정 수준 이상이면 스택에 공기를 공급하는 공기블로워를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치.
The method according to claim 1,
A fuel cell vehicle, characterized in that it further comprises: a hydrogen concentration sensor mounted on the exhaust line at the outlet side of the stack; mileage correction device.
 청구항 1에 있어서,
상기 수소 고압센서의 오차값은 주행가능거리 산출용 제어기에서 사용하도록 별도의 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 장치.
The method according to claim 1,
The drivable range correction device for a fuel cell vehicle, characterized in that the error value of the hydrogen high pressure sensor is stored in a separate memory for use by the drivable distance calculation controller.
 ⅰ) 연료도어 개방 감지 센서에서 연료도어의 개방 여부를 감지하는 단계;
ⅱ) 상기 연료도어 개방 감지 센서의 개방 감지시, 제어기에서 수소탱크 출구의 제1수소개폐밸브를 닫힘 제어하는 동시에 수소공급라인 및 스택의 수소 입출구에 존재하는 제2수소개폐밸브를 열림 제어하여, 수소공급라인을 대기압으로 만들어주는 단계;
ⅲ) 상기 수소공급라인의 대기압 상태에서, 수소공급라인에 장착된 수소 고압센서의 측정값과, 레퍼런스 압력센서에서 측정된 레퍼런스 압력값 간을 비교하여, 수소 고압센서의 오차값을 산출하고, 상기 수소 고압센서의 오차값 만큼을 보정시킨 압력값으로 주행가능거리를 계산하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법.
i) detecting whether the fuel door is opened by the fuel door open detection sensor;
ii) When the fuel door open detection sensor is opened, the controller controls the closing of the first hydrogen shutoff valve at the outlet of the hydrogen tank, and at the same time controls the opening of the second hydrogen shutoff valve present at the hydrogen inlet and outlet of the hydrogen supply line and the stack, making the hydrogen supply line to atmospheric pressure;
iii) In the atmospheric pressure state of the hydrogen supply line, the error value of the hydrogen high pressure sensor is calculated by comparing the measured value of the hydrogen high pressure sensor mounted on the hydrogen supply line and the reference pressure value measured by the reference pressure sensor, calculating the drivable distance with the pressure value corrected by the error value of the hydrogen high pressure sensor;
A method of correcting the drivable distance of a fuel cell vehicle, comprising:
 청구항 7에 있어서,
상기 레퍼런스 압력값은 대기압 센서에서 측정된 압력값을 사용하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법.
8. The method of claim 7,
The reference pressure value is a drivable distance correction method of a fuel cell vehicle, characterized in that using a pressure value measured by an atmospheric pressure sensor.
 청구항 7에 있어서,
상기 레퍼런스 압력값은 수소공급라인의 레귤레이터 후단에 장착된 저압센서에서 측정된 압력값을 사용하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법.
8. The method of claim 7,
The reference pressure value is a drivable distance correction method of a fuel cell vehicle, characterized in that using a pressure value measured by a low pressure sensor mounted at the rear end of the regulator of the hydrogen supply line.
 청구항 7에 있어서,
상기 ⅱ) 단계와 ⅲ) 단계 사이에, 상기 수소공급라인 및 스택의 수소 입출구에 존재하는 수소 농도를 측정하는 단계와; 수소 농도 측정값이 일정 수준 이상이면, 공기블로워를 구동시켜 스택에 공기를 불어 넣어주는 단계; 가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법.
8. The method of claim 7,
between steps ii) and iii), measuring the hydrogen concentration present in the hydrogen supply line and the hydrogen inlet and outlet of the stack; When the hydrogen concentration measurement value is above a certain level, driving an air blower to blow air into the stack; The drivable distance correction method of a fuel cell vehicle, characterized in that further proceeds.
 청구항 7에 있어서,
상기 ⅲ) 단계에서, 상기 레퍼런스 압력값과 비교되는 수소 고압센서의 측정값은 일정 시간 동안 일정한 압력을 안정적으로 감지할 때의 값임을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법.
8. The method of claim 7,
In step iii), the measured value of the hydrogen high pressure sensor compared with the reference pressure value is a value obtained when a constant pressure is stably detected for a predetermined time.
 청구항 7에 있어서,
상기 수소 고압센서의 오차값이 주행가능거리 산출용 제어기에서 사용되도록 별도의 메모리에 저장되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 주행가능거리 보정 방법.8. The method of claim 7,
and storing the error value of the hydrogen high pressure sensor in a separate memory to be used in a controller for calculating the drivable distance.
KR1020170047194A 2017-04-12 2017-04-12 Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle KR102310551B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047194A KR102310551B1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047194A KR102310551B1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180115048A KR20180115048A (en) 2018-10-22
KR102310551B1 true KR102310551B1 (en) 2021-10-07

Family

ID=64102556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170047194A KR102310551B1 (en) 2017-04-12 2017-04-12 Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102310551B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115139825A (en) * 2022-07-04 2022-10-04 湖南行必达网联科技有限公司 Vehicle-mounted hydrogen system and work machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021972A (en) * 2009-07-15 2011-02-03 Toyota Motor Corp Pressure measurement device and vehicle including the same
JP2011076816A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Hitachi Ltd Fuel cell system
KR101519764B1 (en) * 2013-12-30 2015-05-12 현대자동차주식회사 Apparatus for controlling purging in a hydrogen storage system and method for the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101755805B1 (en) * 2015-07-09 2017-07-07 현대자동차주식회사 Apparatus and method for detecting leak in hydrogen tank of fuel cell vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011021972A (en) * 2009-07-15 2011-02-03 Toyota Motor Corp Pressure measurement device and vehicle including the same
JP2011076816A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Hitachi Ltd Fuel cell system
KR101519764B1 (en) * 2013-12-30 2015-05-12 현대자동차주식회사 Apparatus for controlling purging in a hydrogen storage system and method for the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180115048A (en) 2018-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100779890B1 (en) Fuel cell system and control method of same
KR101745212B1 (en) Method for controlling the purge of the fuel cell system for vehicle
US8770012B2 (en) Fuel leakage detection system and detection method
US9682701B2 (en) Fuel cell system, fuel cell vehicle, and method for evaluating operational failure of on-off valve
CN110336058B (en) Fuel cell stack detection method and detection device
US8486577B2 (en) Fuel cell system
KR100974050B1 (en) Fuel cell system and method for judging fuel gas leakage in fuel cell system
US20060010898A1 (en) System for refrigerant charging with constant volume tank
US20050247123A1 (en) Fuel quantity estimate system
US11588166B2 (en) Method of compensating error of hydrogen pressure sensor for vehicle fuel cell system, and fuel cell system using same
KR101646382B1 (en) Fault diagnosis method for hydrogen pressure sensor of fuel cell system
JP5711752B2 (en) Method for detecting the permeability state of a polymer ion exchange membrane in a fuel cell
KR102249759B1 (en) Method for compensating offset of pressure sensor
CN110848566A (en) Hydrogenation device and hydrogenation method
US20150136616A1 (en) Measuring apparatus and method for detecting the hydrocarbon fraction in gases while taking into account cross-sensitivities
KR100831567B1 (en) Fuel consumption rate measuring system and method for fuel cell vehicle
JP4033376B2 (en) Fuel supply device
CN113964354B (en) Detection control device and method for fuel cell humidifier leakage
KR102310551B1 (en) Device and method for compensating DTE of fuel cell vehicle
JP2005347185A (en) Fuel cell system and its abnormality judging method
KR20060072707A (en) Hydrogen leakage supervisory apparatus for fuel cell car
JP4744188B2 (en) Control device for fuel cell vehicle
US20240021854A1 (en) Hydrogen supply system for fuel cell and control method thereof
KR102663202B1 (en) Control method for hydrogen supply of fuel cell
KR20230013928A (en) Apparatus and method for compensating offset of pressure sensor in feul cell system

Legal Events

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