KR102511742B1 - 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예는 수소 충전이 이루어지는 수소 충전소의 성능과 안전을 평가하여 수소 충전이 보다 안전하고 원활하게 수행될 수 있도록 하는 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법을 발명한다.
Description
본 발명은, 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수소 충전이 이루어지는 수소 충전소의 성능과 안전을 평가하여 수소 충전이 보다 안전하고 원활하게 수행될 수 있도록 하는 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시 예와 관련되는 배경 정보를 제공할 목적으로 기재된 것일 뿐이고, 기술되는 내용들이 당연하게 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
에너지는 일을 할 수 있는 능력으로서 위치, 운동, 열, 전기, 화학, 핵 또는 여러 가지 다른 형태로 존재한다.
보편적인 에너지 생산 방식은 화석연료를 이용하는 것이다. 화석연료는 동물이나 식물의 화석을 기원으로 하는 석탄, 석유, 천연가스, 오일 셸, 타르사이드 등 지하에 매장된 에너지 자원을 말한다.
현재 인류가 사용하고 있는 에너지는 화석연료나 우라늄 자원과 같이 비순환적 고갈자원이 대부분이다. 또한, 화석연료나 우라늄 자원은 지구 온난화와 대기오염과 같은 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 고갈되어 가는 연료를 대체함과 아울러 지구와 환경을 지킬 수 있는 에너지에 대한 필요성이 커지고 있다.
이에, 재생에너지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 재생에너지는 태양과 바람, 강, 온천, 조수, 바이오 연료와 같이 반복적으로 보충할 수 있는 자원으로부터 얻는 에너지를 말한다.
특히, 자동차의 경우 대표적인 화석연료인 석유를 주 연료로 사용하지만, 이를 대체할 수 있는 신 재생에너지로서 수소연료가 주목 받고 있다.
자동차에 적용되는 수소연료는 화학전지를 이용해 전기에너지를 생산한다. 수소연료를 이용한 전기 자동차는 주행 시 소리가 조용하고 가속 성능이 우수할 뿐만 아니라, 환경오염 물질을 생성하지 않아 친환경적이라는 장점이 있다.
또한, 수소연료의 경우 충전에 짧은 시간 통해 완료할 수 있다는 강점이 있다.
하지만, 수소연료는 충전소에 저장된 상태에서나, 수소를 연료로 하는 자동차에 충전하는 과정에서, 미리 정해진 온도 및 압력 범위를 유지해야 하는 한계가 있다.
또한, 수소연료는 누출방지도 철저하게 이루어져야 하고, 정상적인 충전을 수행할 수 없을 경우에 대한 안전설비가 충분히 갖춰져야 한다.
더욱이 수소 충전소가 대중화 되는 시점에서 수소 충전소의 정상작동 및 안전도를 검사나 평가할 수 있는 객관적이고 정확한 평가 시스템의 필요성도 커지고 있다.
한국 등록특허 제10-2070948호(이하, '선행기술 1'이라 한다.)는 '이동식 수소 평가 검사 설비장치'가 개시되어 있다. 개시된 선행기술 1은 수소자동차에 수소가 정량으로 공급되는지 여부, 수소 공급 간 수소의 압력과 온도가 정상상태로 유지되는지 여부 등 다양한 수소 평가 검사를 수행할 수 있고, 트레일러에 적재되어 원격지로 이동할 수 있는 평가 검사 설비장치에 관한 기술을 기재하고 있다.
하지만, 다양한 검사항목을 평가 및 검사하기 위한 평가방법의 부재로 인하여 수소 충전소 평가에 어려움이 있으며, 수소가 충전되는 내압 용기에 수소를 충전하는 상황을 여러 번 반복해야 하는 번거로움이 있다는 한계가 있었다.
또한, 수소 충전소를 평가하는 평가장치의 안전성을 평가하는 별도의 시스템이 구현되지 않아 수소 충전소를 평가하는 평가 시스템을 평가할 때, 평가 시스템의 각 밸브의 제어와 센서들의 데이터 값을 활용하는 방안에 대한 한계도 있다.
더불어, 고압(예: 70.0 Mpa 이상, [추가]15℃ 기준)의 수소를 충전하여 저장하거나 방출 하는 경우, 이를 제어하는 별도의 시스템 부재에 따라 수소가 저장되는 내압용기의 압력 및 온도가 급변할 수 있으며, 이로 인한 내압용기의 파손 및 수소의 누출이 일어나 안전사고에 노출될 수 있다는 한계도 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시 예의 일 과제는 수소 충전소의 정상작동 및 안전도를 검사를 객관적이고 정확하게 평가할 수 있는 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법을 제시하고자 한다.
본 발명의 실시 예의 일 과제는 수소 충전소의 성능을 평가하기 위해 수소가 충전되는 내압 용기에 수소를 한번만 충전하여도 수소 충전소의 성능을 평가할 수 있는 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법을 제시하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 일 과제는 수소 충전소 성능을 평가하는 평가 시스템의 안전성을 평가하기 위한 별도의 시스템이 마련된 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법을 제시하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 일 과제는 고압의 수소를 충전하여 저장하거나 방출하는 경우 이를 제어할 수 있는 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법을 제시하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 안전 평가 방법은, 수소를 연료로 하는 수소차로 수소를 공급하는 수소 충전소의 충전동작을 실행하고, 상기 충전동작에 기반하여 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하며, 기 설정된 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 기준하는 평가기준과 상기 충전동작이 매칭되지 않는 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 과정으로 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가할 때, 기 설정된 상기 수소 충전소의 안전성 평가기준과 상기 충전동작 시 상기 수소 충전소의 동작조건을 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 수소 충전소의 동작조건을 판단할 때, 상기 수소 충전소에 의한 수소 충전이 이루어질 수 있는 동작 명령어 판단 및 상기 수소 충전소의 수소저장모듈의 기 저장된 성능 대비 상기 수소저장모듈의 구동 성능 판단 중 어느 하나를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가할 때, 상기 수소 충전소의 수소저장모듈의 기 설정된 온도, 압력, 수소의 유량, 상기 수소저장모듈에서의 수소 누설, 상기 수소저장모듈 내 대기 온도 및 상기 수소저장모듈의 수소 저장 용량 중 적어도 어느 하나의 조건의 충전 안전성을 평가할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수소 충전소의 충전동작을 실행하는 상기 충전동작의 조건과 다른 이상(異狀) 충전 동작을 기반으로 상기 수소 충전소로부터 수소를 충전하고, 상기 이상 충전 동작에도 상기 수소 충전소에 의해 수소가 충전되는지를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 과정에서 상기 충전동작 조건이 상기 수소 충전소의 수소저장모듈에 기 설정된 수소 저장 조건에서 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수소 저장 조건에서 벗어나는지 여부를 판단할 때, 상기 수소저장모듈에 저장되는 수소의 온도, 압력, 수소 충전 시 수소의 유량 및 수소저장모듈에 저장되는 수소의 최대 저장률 중 적어도 어느 하나에 대한 수소의 조건이 상기 수소 저장 조건에 근접하는지 판단하고, 판단된 상기 수소의 조건이 상기 수소 저장 조건에 근접한 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 과정에서 상기 수소차의 수소 충전 시, 상기 수소 충전소로 임의의 이상 충전 동작 명령을 발생하고, 발생한 상기 임의의 이상 충전 동작 명령에 기반하여 상기 수소 충전소에서 수소가 방출되는지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 충전동작이 상기 평가기준과 매칭되지 않는 경우, 상기 충전동작을 중지하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템은, 수소를 연료로 하는 수소차로 수소를 공급하는 수소 충전소의 충전동작을 실행하는 실행부, 상기 충전동작에 기반하여 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하는 평가부 및, 기 설정된 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 기준하는 평가기준과 상기 충전동작이 매칭되지 않는 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 벤트부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템은, 프로세서 및 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 코드(code)가 저장되는 메모리를 포함하고, 상기 메모리는 상기 프로세서를 통해 실행될 때 상기 프로세서가 수소를 연료로 하는 수소차로 수소를 공급하는 수소 충전소의 충전동작을 실행하고, 상기 충전동작에 기반하여 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하며, 기 설정된 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 기준하는 평가기준과 상기 충전동작이 매칭되지 않는 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하기 위한 코드들을 저장할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 및 이점이 이하의 도면, 청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시 예는 수소연료가 충전소에 저장된 상태에서나, 수소를 연료로 하는 자동차에 충전하는 과정에서, 미리 정해진 온도 및 압력 범위를 유지해야 하는 수소 충전소의 설정 변화를 신속하게 확인할 수 있다. 구체적으로, 미리 정해진 온도 및 압력 범위를 임의로 변경하여도 수소 충전소의 수소 충전이 실행되는 경우 수소 충전을 즉각적으로 중단하여 미리 설정된 수소 충전소의 설정이 변화하는 경우 수소 충전이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 수소 충전소의 작동 성능 및 안전도를 신속하고 정확하게 검사 및 평가할 수 있다. 즉, 수소 충전기의 작동 이상 여부를 판단하기 위해 임의의 이상 정보를 수소 충전소에 입력하여 입력된 이상 정보에도 수소 충전소가 평가 시스템을 충전할 경우 수소 충전소의 이상을 판단하고, 신속하게 수소 충전을 중지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 수소 충전소의 정상작동 및 안전도를 검사나 평가하는 평가 시스템이 제공될 수 있다. 구체적으로 수소자동차에 수소 공급 간 수소의 압력과 온도가 정상상태로 유지되는지 여부 등 다양한 수소 평가 검사를 수행하여 여러 번 수소의 충전 및 방출 과정을 수행하는 종래의 평가 방법에 비해 적은 횟수로도 수소 충전 및 방출이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 수소 충전소의 오류를 감지하면 수소가 충전된 수소저장모듈의 수소를 방출하고, 충전이 이루어진 수소저장모듈만의 충전 및 평가를 재 실시하여 보다 빠른 속도로 수소 충전소의 평가를 실행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 성능 및 안전 평가 시스템의 환경을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가를 평가하는 평가 시스템의 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템의 유압회로도를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 방법의 통신 충전 평가 방법 및 비 통신 충전 평가 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 과정을 도시한 도면이다.
8은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 과정을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가를 평가하는 평가 시스템의 실시 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템의 유압회로도를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 방법의 통신 충전 평가 방법 및 비 통신 충전 평가 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 과정을 도시한 도면이다.
8은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 과정을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 발명된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 발명된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 발명된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 발명된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 발명된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 성능 및 안전 평가 시스템의 환경을 개략적으로 도시한 도면이다.
구체적으로 수소 충전소의 성능 및 안전 평가 시스템 구현을 위한 환경(10)은 수소 충전소의 성능을 평가하기 위한 평가 시스템(100)과 수소 충전소(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
평가 시스템(100)은 수소를 연료로 하는 차량에 수소 연료를 충전하는 과정에서 수소 충전소(200)가 정상 작동을 하는지, 안전이 유지되고 있는지 등의 수소 충전소(200)의 성능을 검사하고 평가하는 장치이다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 평가 시스템(100)은 수소 충전소(200)를 연결해 직접 수소를 충전하는 과정을 체크하도록 구성될 수 있다.
수소 충전소(200)는 수소를 연료로 하는 수소차로 수소를 공급하는 장치이고, 수소차로 수소를 공급할 때, 수소 충전소(200)의 정상적인 수소 공급이 수행될 수 있는 충전동작을 저장할 수 있다. 또한, 기 저장된 충전동작을 기초로 수소차로 수소를 공급하는 동안 이상(異狀) 충전 동작으로 수소 공급이 실행되는 경우, 수소 충전소(200)의 동작을 중지하는 명령 등이 저장될 수 있다.
네트워크(300)는 수소 충전소(200)와 평가 시스템(100)을 통신 연결할 수 있으며, 다양한 무선 네트워크, 근거리 및/또는 원거리 통신 중 어느 하나로 구성될 수 있지만 네트워크(300)의 종류에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가를 평가하는 평가 시스템의 실시 예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템의 구성을 도시한 도면이며,도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소의 안전 평가 시스템의 유압회로도를 도시한 도면이다.
도면 설명에 앞서 본 발명의 실시 예에 따른 평가 시스템(100)은 수소를 연료로 사용하는 차량과 동일한 환경에서 수소 충전소의 충전 성능을 평가하는 시스템이다. 수소 충전소(200)의 충전 성능을 평가하기 위해 수소 충전소(200)에 임의의 이상(異狀) 충전 동작 신호를 입력하고, 입력한 임의의 이상 충전 동작에 따라 수소 충전소(200)가 수소차로 수소를 공급하는 경우를 판단하여 수소 충전소의 충전 안전성을 평가할 수 있도록 한다.
설명에 앞서 평가 시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 평가 시스템(100)을 구현하는 본체(20)를 포함할 수 있다. 본체(20)는 소정의 내부공간이 형성된 함체이고, 수소가 충전된 수소저장모듈 및 수소가 이동 가능한 배관들이 설치될 수 있다. 또한, 본체(20)는 견고한 뼈대로 이루어지며, 외부의 충격으로부터 수소저장모듈을 보호할 수 있도록 설계될 수 있다.
이러한 본체(20)로부터 구현되는 평가 시스템(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 통신부(110), 실행부(120), 평가부(130), 벤트부(140), 판단부(150), 센서부(160), 표시부(170), 메모리 및 프로세서(190) 등을 포함한다.
통신부(110)는 유무선 통신이나 인터페이스를 통하여 다른 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
실행부(120)는 수소가 저장된 다수의 수소저장모듈로부터 수소차로 수소가 공급될 수 있는 동작 명령이 저장될 수 있다. 즉, 실행부(120)는 수소 충전소(200)가 수소를 수소차로 공급하는 충전동작이 실행되면 수소저장모듈에 저장된 수소를 수소차로 공급하는 명령을 실행하는 것이다.
한편, 실행부(120)에 의해 수소 충전소(200)의 구동이 실행되기 전에 수소 충전소(200)가 구동하기 위한 조건과 실제 수소 충전이 이루어지는 수소 충전소(200)의 구동 상태가 일치하는지 여부를 평가하기 위한 평가 시스템(100)의 동작을 평가할 수 있다.
평가 시스템(100)의 동작을 평가는 평가부(130)에 이루어질 수 있으며, 평가부(130)는 앞선 충전동작에 기반하여 수소 충전소(200)의 충전 안전성을 평가할 수 있다.
구체적으로 평가부(130)는 수소 충전소(200)를 평가하기 위한 항목을 선택할 수 있으며, 예를 들어 수소 충전소(200)가 수소차에 수소를 충전할 때, 충전 조건을 임의로 변경하여 수소 충전소(200)로부터 수소가 충전되는지를 평가할 수 있다.
예컨대, 수소 충전소(200)의 안전성을 평가하기 위해 수소 충전소(200)에 의해 수소 충전이 안전하게 이루어질 수 있는 평가기준과 실제 수소 충전소(200)가 수소차에 수소를 공급할 때의 동작조건을 매칭, 판단할 수 있다. 이때, 평가 기준과 동작조건이 일치하지 않는 경우 수소 충전소(200)의 안전한 수소 충전이 수행되지 않는다고 판단하게 된다.
특히, 평가부(130)는 수소 충전소(200)의 안전 및 성능에 관련된 항목을 기 설정된 조건에 따라 분류된 기준으로 평가할 수 있다. 예컨대, 평가부(130)는 수소 충전소(200)의 평가 항목을 크게 통신 충전과 비 통신 충전 부류로 나뉘어 평가할 수 있다.
여기서 통신 충전 평가는 수소 충전소에 의한 수소 충전이 이루어질 수 있는 동작 명령어일 수 있으며, SEA J2799 기반 IR 통신 방법을 기반으로 평가할 수 있다. 도한, 통신 충전 평가는 수소 충전소(200)에 의해 수소가 충전될 때, 수소차에 설치된 수소 저장 용기의 온도, 압력 및 수소 수용 가능 여부 등의 조건을 평가하여 설정된 조건 이상인 경우 수소 충전소(200)에 의해 수소 충전이 이루어지도록 할 수 있다. 이러한 통신 충전 평가가 조건에서 벗어난 경우 수소차의 수소 충전을 중단, 실행을 중지하도록 하여 차량 및 충전소의 보다 안전한 수소 충전이 이루어질 수 있도록 한다.
구체적으로 충전 평가의 통신 충전 평가는 수소 충전소(200)를 구동하기 위한 구동 명령어를 평가할 수 있다. 수소 충전소의 중지, 동작 등이 구동 명령어라고 할 수 있으며, 구동 명령어가 입력되는 경우에도 수소 충전소(200)의 구동이 실행되지 않거나, 구동 명령어가 입력되지 않음에도 수소 충전소(200)의 구동이 실행되는 경우 모두 수소 충전소(200)의 성능을 평가하는 통신 충전 평가 기준이 될 수 있다.
또한, 수소 충전소(200)로부터 수소가 충전되는 경우에 잘못된 입력값(예; 이상 충전 동작)이 수소 충전소(200)로 입력되는 경우에 수소 충전소(200)로부터 수소가 충전되는지를 판단하여 수소 충전소(200)의 통신이 적절히 이루어지고 있는지를 평가할 수 있다.
더불어, 통신 충전 평가는 평가시스템에서 충전기로 IR 통신을 통하여 (SAE J2799에 기준함) FC, 충전 명령어 TV, 저장용기 내부 용량 (별도 오류 평가 진행) MP, 저장용기의 내부 압력 (별도 오류 평가 진행) MT, 저장용기의 내부 온도 (별도 오류 평가 진행) 등을 수신 할 수 있다. 이에 따른 충전기의 반응, 데이터 손실 등에 따른 평가가 진행될 수 있다.
비 통신 충전 평가는 수소 충전소(200)의 통신을 통한 데이터 전송이 아닌 충전기 자체 센서를 사용하여 압력 만을 확인하여 충전하는 방식을 평가하는 것을 의미한다. 즉, 용기의 온도를 알 수 없기 때문에 기존 방식대로 충전하는 조건을 평가하는 것을 비 통신 충전 평가라고 할 수 있다.
구체적으로, 비 통신 충전 평가는 수소 충전 시 수소의 온도가 조절되는지 여부, 수소 충전 시 수소의 압력이 조절되는지 여부, 수소 충전 시 수소의 유량이 조절되는지 여부, 수소가 누설되는지 여부, 수소 충전 시, 수소의 압력, 온도, 대기온도 등의 주위 환경이 계측되는지 여부 및 수소저장모듈이 수소를 저장하는 조건 등을 평가할 수 있다.
이때, 수소 누설 평가는 통신 및 비 통신 충전 평가에서 모두 이루어질 수 있다. 예컨대, 통신 충전 평가의 누설 평가는 각 배관 또는 수소저장모듈에 설치된 가스누설감지센서와 통신부(110)의 통신에 의해 평가될 수 있고, 비 통신 충전 평가의 누설 평가는 각 배관의 밸브 등의 기계적 결함을 평가하는 방식으로 수소 가스 누설을 평가할 수 있다.
구체적으로, 통신 충전 평가는 평가 시스템(100)에서 전달해주는 압력 데이터를 사용하여 압력의 상승률(APRR)을 만족 시키지 못하는 경우 누설로 판단할 수 있으며, 비 통신 충전 평가는 충전기 자체 압력 센서를 사용하여 충전 중 휴지 기간(정지, 충전기 센서부터 저장용기까지의 압력 평형 등)통하여 누설을 감지할 수 있다.
벤트부(140)는 기 설정된 수소 충전소(200)의 충전 안전성을 기준하는 평가기준과 수소 충전소(200)가 동작하는 충전동작이 매칭하지 않는 경우 수소 충전소(200)에 충전된 수소를 방출하는 구성이다.
벤트부(140)는 수소저장모듈에 저장된 수소를 외부로 방출할 수 있다. 이를 위해 수소가 충전되는 과정에서 임의의 "수소가 누출되는 상황"에 대한 명령을 수소 충전소(200)에 입력할 수 있다. 이 경우, 수소 충전소(200)는 수소 연료 누출이 발생하는 상황과 동일한 환경이 조성될 수 있다. 이때의 충전동작은 "충전 중지"와 같은 동작이 실행되어야 한다. 그러나, 수소 충전소(200)가 수소 누출과 같은 상황이 발생하였음에도 계속해서 수소 충전을 실행하는 경우, 수소 충전소(200)의 안전성을 확인해야 하므로 벤트부(140)의 실행을 통해 수소저장모듈에 저장된 수소를 모두 외부에 배출하여 수소 충전소(200)의 안정성을 확보할 수 있도록 한다.
즉, 벤트부(140)에 의해 수소를 방출할 때, 수소 충전소(200)의 충전동작의 조건이 수소저장모듈에 기 설정된 수소 저장 조건에서 벗어나는 경우 수소를 방출할 수 있다.
여기서, 수소 저장 조건은 수소가 충전될 때, 수소저장모듈 내 온도, 압력, 유량 등이 될 수 있으며, 수소저장모듈에 저장되는 수소의 조건이 기 저장된 수소 저장 조건에서 벗어나는 경우에 수소저장모듈에 저장되는 수소를 방출할 수 있다. 이때, 수소저장모듈에 저장되는 수소의 조건은 수소의 온도, 압력, 수소 충전 시 수소의 유량, 수소저장모듈에 저장되는 수소의 최대 저장률 등이라고 할 수 있다.
이렇게 설정된 수소저장모듈에 저장되는 수소의 조건이 수소 저장 조건에 인접한지 여부를 판단한 뒤, 수소저장모듈에 저장되는 수소의 조건이 수소 저장 조건에 근접하거나 수소 저장 조건 이상인 경우, 수소저장모듈에 저장된 수소를 외부에 방출할 수 있도록 한다.
이러한 벤트부(140)는 배관 등에 잔존할 수 있는 공기나 이물질을 외부로 방출할 수 있다. 벤트부(140)에 의해 질소가 배관 및 실행부(120)를 경유해 방출되도록 함으로써, 보다 정확한 검사 및 평가가 수행될 수 있는 환경을 조성할 수 있다.
이러한 수소 안전성 평가는 평가 시스템(100)의 판단부(150)에서 수소 충전소(200)에 이상 충전 동작을 입력함에도 불구하고 수소 충전소(200)에 의해 수소가 충전되는 경우를 판단하도록 한다.
즉, 판단부(150)는 수소 충전소(200)에 임의의"수소가 누출되는 상황"을 입력한 뒤, 수소 충전소(200)가 다음으로 실행할 동작인 "수소 충전 중지"가 실행되지 않는 경우 수소 충전소(200)의 안전성에 문제가 있는 것으로 판단하는 구성이다.
이와 같이, 수소가 충전되는 과정에서 미리 정해진 구간에 "수소가 누출된 환경"을 임의로 조성하고, 수소 충전소(200)가 이를 감지하여 정상적으로 반응하는지를 검사 및 평가할 수 있게 한다.
센서부(160)는 수소저장모듈에 저장되는 수소연료의 온도, 압력값 및 가스 누출 등을 센싱할 수 있고, 센싱된 결과값은 수소 충전소(200) 및/또는 프로세서(190)로 전송될 수 있다.
구체적으로, 센서부(160)는 수소저장모듈 내부의 수소 온도를 감지할 수 있고, 온도를 감지하는 방법은 디지털 및 아날로그 방식 모두가 사용될 수 있다.
또한, 센서부(160)는 수소의 유량을 센싱할 수 있다. 이때, 충전되는 수소의 유량이 미리 절해진 유량 범위에서 벗어나지 않도록 질량유량조작계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
더불어 센서부(160)는 정해진 기체 성분을 감지할 수 있다. 즉, 센서부(160)를 통해 수소를 감지할 수 있으며, 미리 정해진 농도 이상의 수소 기체가 감지되면 관련 정보를 프로세서(190) 또는/및 수소 충전소(200)로 전송할 수 있도록 구성될 수 있다.
표시부(170)는 본체(20)에 설치될 수 있으며, 표시부(170)는 수소 성능 및 안전 평가 과정에 대한 데이터를 확인할 수 있는 구성이다. 표시부(170)에 표시되는 데이터는 수소 누출에 대한 정보, 이상 신호 발생에 대한 정보, 수소저장모듈과 수소 충전소의 안전성을 평가하는 평가 시스템(100)과의 통신 연결 불능 등에 대한 데이터를 디지털 및 아날로그 중 어느 하나의 데이터가 될 수 있다.
메모리(180)는 수소저장모듈이 수소를 저장하기 위한 수소저장정보를 기반으로 수소가 충전되는 평가 시스템(100)과의 수소충전정보를 설정하는 정보 등이 저장될 수 있다. 즉, 메모리(180)는 평가 시스템(100)에 수소가 충전될 때, 수소 충전소(200)에 이상 정보를 입력하고, 입력된 이상 정보를 기반으로 수소 충전소(200)가 계속해서 수소를 충전하는지에 대한 평가 기준에 대한 데이터들, 명령어들이 저장될 수 있다.
프로세서(190)는 메모리(180)에 저장된 응용 프로그램과 관련된 동작 이외에 평가 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(190)는 앞서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(56)에 저장된 응용 프로그램을 구동하도록 하여 대상자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있도록 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 방법의 통신 충전 평가 방법 및 비 통신 충전 평가 방법을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 과정을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소(200) 성능 및 안전 평가 방법은 크게 통신평가와 비 통신평가로 구분할 수 있다.
우선 도 5 및 도 6을 통해 비 통신평가를 통해 수소 충전소(200) 성능 및 안전 평가 방법에 대해 설명하기로 한다.
비 통신평가는 초기 계측한 데이터들을 활용하여 보수적으로 수소를 충전을 평가하는 것을 의미한다. 구체적으로, 비 통신평가를 위해 수소저장모듈의 저장용량, 수소저장모듈 내 대기 온도, 수소저장모듈로 공급되는 수소의 공급 온도, 수소저장모듈 내의 초기압력을 자체적으로 계측할 수 있다.
이후 계측된 데이터를 기초로 수소저장모듈의 최종목표압력, 평균압력상승률을 설정하고, 설정된 조건에 따라 충전대상인 평가 시스템(100)이 충전하기 전이나 충전 중이 경우에 수소 충전소(200)가 정해진 정상 범위 내에서 작동되는지를 검사 및 평가하는 과정으로 수소 충전소(200)의 충전 안전성을 평가할 수 있다.
통신충전 평가는 수소 충전소(200)와 평가 시스템(100)이 IR통신(적외선 통신)으로 연결되어 수소 충전소(200)의 충전 전 상태 및/또는 충전 과정에서 실시간으로 수소저장모듈의 온도 및 압력을 계측하는 것을 의미한다.
구체적으로, 통신충전 평가를 위해 수소저장모듈의 저장용량, 수소저장모듈 내 대기 온도, 수소저장모듈로 공급되는 수소의 공급 온도, 수소저장모듈 내의 초기압력을 자체적으로 계측할 수 있다. 계측된 조건에 따라 수소저장모듈의 최종목표압력과 평균압력상승률을 결정할 수 있다.
이러한 비통신 충전 평가와 통신평가는 동시에 이루어질 수 있지만 바람직하게는 비 통신 충전 평가를 우선 실행한 뒤 통신평가를 후로 실행할 수 있다. 통신 충전 평가 중 통신 충전 평가 시 통신이 중단되면, 비 통신 충전으로 전환 하거나 충전을 중단해야 하기 때문이다.
본 발명의 실시 예는 비 통신 충전 평가가 수행된 후 통신 충전 평가가 이루어지는 예를 들어 설명하기로 하며, 비 통신 충전 평가와 통신 충전 평가를 통해 수소 충전소(200)의 충전 안전성을 평가하는 과정을 다음과 같다.
평가 시스템(100)과 수소 충전소(200)가 통신 연결되면, 평가 시스템(100)의 통신부(110)로 수소 충전소(200)의 세부 정보(예: 식별정보, 충전 명령, 충전구 타입, 수소저장모듈의 저장용량, 실시간 압력 및 온도 등)가 전송될 수 있다.
수소 충전소(200)의 세부 정보가 통신부(110)로 전송되면 평가 시스템(100)은 수소 충전소(200)가 평가 시스템(100)을 충전하는 과정, 또는/및 평가 시스템(100)을 충전하기 전의 상태의 수소 충전소(200)가 적합한 범위에서 작동하는지를 수행 및 평가할 수 있다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 비 통신충전 평가 및 통신충전평가는 수소 충전소(200)와 평가 시스템(100) 사이에서 수소 충전소(200) 및/또는 평가 시스템(100)에서의 이상신호 발생, 가스 누설, 정상충전 여부 및 평가 시스템(100) 및 수소 충전소(200)의 통신 연결 등을 평가하는 것이다.
이하 도면을 참고하여 수소 충전소(200)의 수소 충전 안전 평가 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 과정을 도시한 도면이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수소 충전소 성능 및 안전 평가 방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참고하면, 수소 충전소(200)의 수소를 충전하는 충전동작을 실행하기에 앞서, 평가 시스템(100)에는 수소 충전소(200)가 안정적으로 수소를 충전하는 평가기준이 기 저장될 수 있다.
평가 시스템(100)에 평가기준이 기 저장된 상태에서 수소 충전소(200)가 수소를 충전하는 충전동작을 실행할 수 있다(단계 S120).
여기서, 평가기준이란 수소저장모듈의 저장용량, 수소저장모듈 내 대기 온도, 수소저장모듈로 공급되는 수소의 공급 온도, 수소저장모듈 내의 초기압력 등의 정보를 의미하고, 수소충전정보란, 계측된 데이터를 기초로 설정하는 수소저장모듈의 최종목표압력, 평균압력상승률 등의 수소 저장 조건을 의미할 수 있다.
수소 저장 조건을 설정하고, 설정된 수소 저장 조건에 기반하여 수소 충전소(200)에서 수소차에 수소를 충전한다(단계 S140). 이때, 수소 충전소(200)에 임의의 이상(異狀) 충전 동작을 입력한다. 입력된 이상 충전 정보를 기반으로 수소 충전소의 안전 및 성능을 평가할 수 있다.
예를 들어, 수소가 충전되는 과정에서 임의의 "수소가 누출되는 상황"에 대한 압력 데이터를 수소 충전소(200)에 입력할 수 있다. 이때, 수소 충전소(200)는 수소 연료 누출이 발생하는 상황과 동일한 환경이 조성될 수 있다. 이로 인해, 충전동작은 "충전 중지"와 같은 동작이 실행되어야 한다. 그러나, 수소 충전소(200)가 수소 누출과 같은 상황이 발생하였음에도 계속해서 수소 충전을 실행하는 경우, 수소 충전소(200)의 안전성을 확인해야 하는 것이다.
한편, 수소 충전소(200)가 수소 누출과 같은 상황이 발생하였음에도 계속해서 수소 충전을 실행하는 경우, 벤트부(140)를 작동시켜 수소저장모듈에 저장된 수소를 모두 외부에 배출하여 수소 충전소(200)의 안정성을 확보할 수 있도록 한다(단계 S160).
이때, 수소를 방출하는 조건은 수소가 충전될 때의 수소저장모듈 내 온도, 압력, 유량 등이 될 수 있다. 구체적으로, 수소저장모듈에 저장되는 수소의 조건인 수소의 온도, 압력, 수소 충전 시 수소의 유량, 수소저장모듈에 저장되는 수소의 최대 저장률 등이 기 저장된 수소 저장 조건에서 벗어나 수소 충전이 실행되는 경우, 수소가 방출될 수 있다.
한편, 수소 방출 중에 수소저장모듈 내 압력 및 온도를 재 계측할 수 있다. 계측된 압력 및 온도 등이 수소 저장 조건에 대응하는 경우 벤트(수소 방출)을 중단할 수 있다(단계 S162, S164, S166).
이때, 수소 방출 과정에서 기 설정된 수소 저장 조건의 최저 하한값보다 온도 및 압력이 낮아지는지를 확인하고, 수소저장모듈의 온도 및 압력 등이 최저 하한값에 도달하는 경우 수소 방출을 중단하게 된다.
구체적으로 수소 저장 조건은 수소저장모듈의 온도가 87.5 Mpa 이상 고압 시 벤트를 실행할 수 있으며, 0.5 MPa 이상 압력이 유지될 수 있도록 알림 경고를 지속적으로 안내하도록 저장될 수 있다. 또한, 수소저장모듈의 압력이 85 Mpa 이상 고온 시 벤트를 실행할 수 있으며, -40℃이하 저온인 경우 수소 충전의 안전성에 경고를 알릴 수 있도록 설정할 수 있다. 즉, 충전 시 수소저장모듈의 온도 및 압력이 올라가게 되고, 벤트 시 수소저장모듈의 온도 및 압력이 내려갈 수 있다. 이러한 특징에 따라 충전 시 온도 및 압력이 기 설정된 조건 이상인 경우 온도 및 압력 상승을 알리거나, 벤트 시 온도 및 압력이 기 설정된 조건 이하인 경우 온도 및 압력 하강을 알려 수소 충전의 안전 경고가 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 수소 충전 중 수소차에 충전하는 수소의 충전 유량을 제한할 수 있으며, 예를 들어 60 g/s 이상의 유량 시 수소 충전의 안전성에 경고를 알릴 수 있도록 설정할 수 있다.
또한, 복수의 수소저장모듈 간의 온도 차이를 ±5℃이내로 설정할 수 있으며, 수소저장모듈과 수소를 충전하는 충전구 측의 압력 차이가 18MPa 내지 22 MPa의 압력 차이가 발생하면 수소 충전의 안전성에 경고를 알릴 수 있도록 설정할 수 있다.
추가적으로, 대기 온도는 -40 ~ 50℃로 설정하여 대기 온도 범위가 설정된 온도에서 벗어난 경우 벤트를 실행하거나 수소 충전의 안전성에 경고를 알릴 수 있도록 설정할 수 있다.
한편, 설정된 수소 저장 조건에서 벗어나 충전동작이 실행되는 경우, 수소 충전소(200)의 모든 밸브가 폐쇄되거나 수소 충전의 안전성에 경고가 발생할 수 있다.
밸브 폐쇄에도 수소 저장 조건에서 벗어나 충전동작이 실행되는 경우라면 저장된 수소를 모두 벤트(방출)하여 수소에 의한 폭발 안전을 미연에 방지하도록 한다.
이와 같이, 수소연료가 충전소에 저장된 상태에서나, 수소를 연료로 하는 자동차에 충전하는 과정에서, 미리 정해진 온도 및 압력 범위를 유지해야 하는 수소 충전소의 설정 변화를 신속하게 확인할 수 있다. 구체적으로, 미리 정해진 온도 및 압력 범위를 임의로 변경하여도 수소 충전소의 수소 충전이 실행되는 경우 수소 충전을 즉각적으로 중단하여 미리 설정된 수소 충전소의 설정이 변화하는 경우 수소 충전이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 수소 충전소의 작동 성능 및 안전도를 신속하고 정확하게 검사 및 평가할 수 있다. 즉, 수소 충전기의 작동 이상 여부를 판단하기 위해 임의의 이상 정보를 수소 충전소에 입력하여 입력된 이상 정보에도 수소 충전소가 평가 시스템을 충전할 경우 수소 충전소의 이상을 판단하고, 신속하게 수소 충전을 중지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 수소 충전소의 정상작동 및 안전도를 검사나 평가하는 평가 시스템이 제공될 수 있다. 구체적으로 수소자동차에 수소가 정량으로 공급되는지 여부, 수소 공급 간 수소의 압력과 온도가 정상상태로 유지되는지 여부 등 다양한 수소 평가 검사를 수행하여 여러 번 수소의 충전 및 방출 과정을 수행하는 종래의 평가 방법에 비해 적은 횟수로도 수소 충전 및 방출이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 수소 충전소의 오류를 감지하면 수소가 충전된 수소저장모듈의 수소를 방출하고, 충전이 이루어진 수소저장모듈만의 충전 및 평가를 재 실시하여 보다 빠른 속도로 수소 충전소의 평가를 실행할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명된 본 발명의 실시 예에 대한 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (16)
- 수소 충전소 안전 평가 방법으로서,
수소를 연료로 하는 수소차로 수소를 공급하는 수소 충전소의 충전동작을 실행하는 단계;
상기 충전동작에 기반하여 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하는 단계; 및
기 설정된 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 기준하는 평가기준과 상기 충전동작이 매칭되지 않는 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 단계를 포함하고,
상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하는 단계는,
기 설정된 상기 수소 충전소의 안전성 평가기준과 상기 충전동작 시 상기 수소 충전소의 동작조건을 판단하는 단계를 포함하며,
상기 수소 충전소의 충전동작을 실행하는 단계는,
실행하는 상기 충전동작의 조건과 다른 이상(異狀) 충전 동작을 기반으로 상기 수소 충전소로부터 수소를 충전하는 단계를 포함하고,
상기 판단하는 단계는,
상기 이상 충전 동작에도 상기 수소 충전소에 의해 수소가 충전되는지를 판단하는 단계를 포함하는,
수소 충전소 안전 평가 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
상기 수소 충전소에 의한 수소 충전이 이루어질 수 있는 동작 명령어 판단 및 상기 수소 충전소의 수소저장모듈의 기 저장된 성능 대비 상기 수소저장모듈의 구동 성능 판단 중 어느 하나를 판단하는,
수소 충전소 안전 평가 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하는 단계는,
상기 수소 충전소의 수소저장모듈의 기 설정된 온도, 압력, 수소의 유량, 상기 수소저장모듈에서의 수소 누설, 상기 수소저장모듈 내 대기 온도 및 상기 수소저장모듈의 수소 저장 용량 중 적어도 어느 하나의 조건의 충전 안전성을 평가하는,
수소 충전소 안전 평가 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 단계는,
상기 충전동작 조건이 상기 수소 충전소의 수소저장모듈에 기 설정되며, 상기 수소저장모듈에 저장되는 수소의 온도, 압력, 수소 충전 시 수소의 유량 및 수소저장모듈에 저장되는 수소의 최대 저장률 중 적어도 하나에 대한 수소 저장 조건에서 벗어나는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
수소 충전소 안전 평가 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 수소 저장 조건에서 벗어나는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 수소저장모듈에 저장되는 수소의 온도, 압력, 수소 충전 시 수소의 유량 및 수소저장모듈에 저장되는 수소의 최대 저장률 중 적어도 어느 하나에 대한 수소의 조건이 상기 수소 저장 조건에 근접하는지 판단하는 단계; 및
판단된 상기 수소의 조건이 상기 수소 저장 조건에 근접한 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는,
수소 충전소 안전 평가 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 단계는,
상기 수소차의 수소 충전 시, 상기 수소 충전소로 임의의 이상 충전 동작 명령을 발생하는 단계;
발생한 상기 임의의 이상 충전 동작 명령에 기반하여 상기 수소 충전소에서 수소가 방출되는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는,
수소 충전소 안전 평가 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 충전동작이 상기 평가기준과 매칭되지 않는 경우, 상기 충전동작을 중지하는 단계를 더 포함하는,
수소 충전소 안전 평가 방법.
- 수소 충전소의 안전 평가 시스템으로서,
수소를 연료로 하는 수소차로 수소를 공급하는 수소 충전소의 충전동작을 실행하는 실행부;
상기 충전동작에 기반하여 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하는 평가부; 및
기 설정된 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 기준하는 평가기준과 상기 충전동작이 매칭되지 않는 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는 벤트부를 포함하고,
기 설정된 상기 수소 충전소의 안전성 평가기준과 상기 충전동작 시 상기 수소 충전소의 동작조건을 판단하는 판단부를 더 포함하며,
상기 실행부는,
실행하는 상기 충전동작의 조건과 다른 이상(異狀) 충전 동작을 기반으로 상기 수소 충전소에 수소를 충전하고,
상기 판단부는,
상기 이상 충전 동작에도 상기 수소 충전소에 수소가 충전되는지를 판단하는,
수소 충전소의 안전 평가 시스템.
- 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 수소 충전소로 수소를 충전하는 동작 명령어 판단 및 상기 수소 충전소의 수소저장모듈의 기 저장된 성능 대비 상기 수소저장모듈의 구동 성능 판단 중 어느 하나를 판단하는,
수소 충전소의 안전 평가 시스템.
- 제10항에 있어서,
상기 평가부는,
상기 수소 충전소의 수소저장모듈의 기 설정된 온도, 압력, 수소의 유량, 상기 수소저장모듈에서의 수소 누설, 상기 수소저장모듈 내 대기 온도 및 상기 수소저장모듈의 수소 저장 용량 중 적어도 어느 하나의 조건의 충전 안전성을 평가하는,
수소 충전소의 안전 평가 시스템.
- 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 벤트부는,
수소저장모듈에 저장되는 수소의 온도, 압력, 수소 충전 시 수소의 유량 및 수소저장모듈에 저장되는 수소의 최대 저장률 중 적어도 어느 하나에 대한 수소의 조건이 상기 수소 저장 조건에 근접하는지 판단하고, 판단된 상기 수소의 조건이 상기 수소 저장 조건에 근접한 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하는,
수소 충전소의 안전 평가 시스템.
- 프로세서; 및
상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 코드(code)가 저장되는 메모리를 포함하고,
상기 메모리는 상기 프로세서를 통해 실행될 때 상기 프로세서가
수소를 연료로 하는 수소차로 수소를 공급하는 수소 충전소의 충전동작을 실행하고, 상기 충전동작에 기반하여 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가하며, 기 설정된 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 기준하는 평가기준과 상기 충전동작이 매칭되지 않는 경우, 상기 수소 충전소에 충전된 수소를 방출하며, 상기 수소 충전소의 충전 안전성을 평가 시, 기 설정된 상기 수소 충전소의 안전성 평가기준과 상기 충전동작 시 상기 수소 충전소의 동작조건을 판단하고, 상기 수소 충전소의 충전동작을 실행하는 상기 충전동작의 조건과 다른 이상(異狀) 충전 동작을 기반으로 상기 수소 충전소로부터 수소를 충전하고, 상기 이상 충전 동작에도 상기 수소 충전소에 의해 수소가 충전되는지를 판단하기 위한 코드들을 저장하는,
수소 충전소의 안전 평가 시스템.
Priority Applications (2)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220025660A KR102511742B1 (ko) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법 |
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| KR1020220025660A KR102511742B1 (ko) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 수소 충전소 안전 평가 시스템 및 이를 이용한 평가 방법 |
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