KR102512527B1 - Cooling system including hydrogen tank - Google Patents

Cooling system including hydrogen tank Download PDF

Info

Publication number
KR102512527B1
KR102512527B1 KR1020220119392A KR20220119392A KR102512527B1 KR 102512527 B1 KR102512527 B1 KR 102512527B1 KR 1020220119392 A KR1020220119392 A KR 1020220119392A KR 20220119392 A KR20220119392 A KR 20220119392A KR 102512527 B1 KR102512527 B1 KR 102512527B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
fuel
cooling
cooling device
compressor
Prior art date
Application number
KR1020220119392A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김성진
Original Assignee
김성진
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 김성진 filed Critical 김성진
Priority to KR1020220119392A priority Critical patent/KR102512527B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102512527B1 publication Critical patent/KR102512527B1/en

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
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • 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
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029Heat exchange using liquids
    • 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
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F17C2227/0353Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid using cryocooler
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Landscapes

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

Abstract

A cooling system of a fuel cell vehicle having a fuel cell of the present invention includes: a cooling device that introduces and cools a heated refrigerant, and cools and discharges the cooled refrigerant; an input refrigerant supply line for supplying the refrigerant heated in the fuel cell vehicle to a cooling device; a refrigerant supply line for supplying the cooled refrigerant to the fuel cell vehicle; a fuel tank configured to store fuel to be supplied to a fuel cell; and a fuel supply line for supplying fuel to the fuel cell. The fuel tank can be configured to be inserted into the cooling device unit.

Description

수소 탱크를 포함하는 냉각 시스템 {Cooling system including hydrogen tank}Cooling system including hydrogen tank}

본 발명은 차량용 냉각 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수소 탱크를 포함하는 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system for a vehicle, and more particularly to a cooling system including a hydrogen tank.

연료 전지 차량(fuel cell electric vehicle, FCEV)는 기존의 내연 기관 차량과는 달리, 수소에 의해 구동되는 차량이다. 일반적으로, 연료 전지 차량에 연료로 사용되는 수소는 고압 압축하여 탱크에 저장하여 사용하거나 또는 극저온 액체 수소를 직접 탱크에 저장하여 사용할 수 있다. A fuel cell electric vehicle (FCEV) is a vehicle powered by hydrogen, unlike conventional internal combustion engine vehicles. In general, hydrogen used as a fuel for a fuel cell vehicle may be compressed at high pressure and stored in a tank, or cryogenic liquid hydrogen may be directly stored in a tank for use.

극저온 액체 수소를 직접 저장하여 사용하는 방식은 고압 압축 탱크에 저장하여 사용하는 경우보다 동일 체적에서 약 2.5 내지 7배의 수소를 저장할 수 있으나, 극저온 수소 연료 탱크는 수소 연료 탱크, 상온 기화 장치, 연료 전달 장치가 각각 독립적이면서도 연결 구조로 이루어져 있다. 이러한 장치들은 고가이며, 이는 연료 전지 자동차의 생산 가격 상승요인으로서 연료 전지 자동차의 대중화에 걸림 요소로 작용할 수 있다. 또한, 수소 연료의 분사를 위한 장치도 구조가 복잡하고, 내구성 문제가 있다.The method of directly storing and using cryogenic liquid hydrogen can store about 2.5 to 7 times more hydrogen in the same volume than the case of storing and using it in a high-pressure compression tank. The delivery devices are each independent and have a connection structure. These devices are expensive, which increases the production cost of fuel cell vehicles and may act as a barrier to the popularization of fuel cell vehicles. In addition, a device for injecting hydrogen fuel has a complicated structure and a durability problem.

한편, 고압 압축하여 탱크에 저장하는 방식은 수소 연료를 고압으로 압축하여 탱크에 충전하기 때문에, 정해진 용량의 탱크에 많은 량의 수소를 압축 저장하기 위해서 탱크를 구성하는 물질도 특수한 금속 재질과 압축시 고압을 견딜 수 있는 특수 재질(탄소 섬유 등)을 사용해야 하며, 고압 압축 수소가 누출되지 않도록 하여야 한다. 또한, 많은 양의 고압 수소를 저장하기 위해 탱크의 크기가 증가하게 된다.On the other hand, since the high-pressure compression and storage method compresses the hydrogen fuel to a high pressure and charges it in the tank, the material constituting the tank is also made of a special metal material and compressed to store a large amount of hydrogen in a tank of a predetermined capacity. A special material (carbon fiber, etc.) that can withstand high pressure must be used, and high-pressure compressed hydrogen must not leak. In addition, the size of the tank is increased to store a large amount of high-pressure hydrogen.

연료 전지 스택을 사용하는 차량은 배터리 부분의 충전과 방전 시 발생하는 온도 상승을 제어하는 냉각 시스템이 요구된다. 또한, 연료 전지 차량은 수많은 전자 소자로 구성되어 있으며, 이러한 전자 소자들의 원활한 구동을 위해서는 각 시스템의 대형화가 반드시 구비하여야 한다. 이는 공간 활용도나 비용의 측면에서 매우 불리하다.A vehicle using a fuel cell stack requires a cooling system that controls a temperature rise generated during charging and discharging of a battery part. In addition, fuel cell vehicles It is composed of numerous electronic elements, and in order to smoothly drive these electronic elements, the size of each system must be provided. This is very unfavorable in terms of space utilization or cost.

본 발명은 구조가 단순화된, 극저온의 수소를 저장하기 위한 연료 탱크를 포함하는 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cooling system including a fuel tank for storing cryogenic hydrogen with a simplified structure.

본 발명은 연료 탱크가 일체화된 냉각 유니트가 복수개 병렬 배치된 구조를 갖는 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cooling system having a structure in which a plurality of cooling units in which a fuel tank is integrated are disposed in parallel.

또한, 본 발명은 액체 수소의 기화시 발생되는 냉기를 냉매로 보관하여 재사용하여 에너지 효율을 극대화할 수 있는 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a cooling system capable of maximizing energy efficiency by storing and reusing cold air generated during vaporization of liquid hydrogen as a refrigerant.

또한, 본 발명은 연료 전지 차량의 냉각 제어를 통합적으로 제어할 수 있는 수소 탱크를 포함하는 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a cooling system including a hydrogen tank capable of integrally controlling cooling of a fuel cell vehicle.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명의 연료 전지를 구비하는 연료 전지 차량은 가열된 냉매를 유입하여 냉각시키고, 냉각된 냉매를 냉각시켜 방출하도록 구성된 냉각 장치; 상기 연료 전지 차량 내에서 가열된 냉매를 상기 냉각 장치로 공급하기 위한 입력용 냉매 공급 라인; 상기 냉각된 냉매를 상기 연료 전지 차량으로 공급하기 위한 출력용 냉매 공급 라인; 상기 연료 전지에 공급될 연료를 저장하도록 구성된 연료 탱크; 및 상기 연료 전지로 연료를 공급하기 위한 연료 공급 라인을 포함할 수 있다. 상기 연료 탱크는 상기 냉각 장치 부에 삽입 구성될 수 있다.A fuel cell vehicle having a fuel cell of the present invention for the purpose of solving the above problems includes a cooling device configured to introduce and cool a heated refrigerant, and cool and discharge the cooled refrigerant; an input refrigerant supply line for supplying refrigerant heated in the fuel cell vehicle to the cooling device; a refrigerant supply line for supplying the cooled refrigerant to the fuel cell vehicle; a fuel tank configured to store fuel to be supplied to the fuel cell; and a fuel supply line for supplying fuel to the fuel cell. The fuel tank may be configured to be inserted into the cooling device unit.

상기 냉각 시스템에 있어서, 적어도 하나 이상의 연료 탱크가 상기 냉각 장치 내부에 삽입되고, 상기 연료 탱크가 삽입된 상기 냉각 장치가 다수개 병렬로 배열될 수 있다. In the cooling system, at least one fuel tank is inserted into the cooling device, and a plurality of the cooling devices into which the fuel tanks are inserted may be arranged in parallel.

상기 냉각 시스템은 상기 냉각 장치의 온도 보존용 보냉재를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 연료 탱크가 삽입된 각각의 냉각 장치가 상기 보냉재에 의해 피복되거나, 상기 병렬로 배치되는 다수의 냉각 장치가 통합적으로 상기 보냉재에 의해 피복될 수 있다.The cooling system may further include a cooling material for preserving the temperature of the cooling device. Each cooling device into which the at least one fuel tank is inserted may be covered with the cooling material, or a plurality of cooling devices arranged in parallel may be collectively covered with the cooling material.

상기 연료와 상기 냉매는 서로 다른 물질로 이루어지고, 상기 냉각 시스템은 상기 입력용 냉매 공급 라인으로부터 유입된 가열된 냉매를 압축 냉각시켜 주기 위한 압축기; 및 상기 압축기를 통해 압축 냉각된 냉매를 상기 냉각 장치로 분사시켜 주기 위한 디스펜서를 더 포함할 수 있다. 상기 냉각 장치와 상기 압축기에 냉매 출력 라인이 결합되어, 상기 냉각 장치로부터 냉각된 냉매를 상기 압축기로 공급할 수 있다. 상기 디스펜서와 상기 압축기에 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 압축기로부터 압축 냉각된 냉매를 상기 디스펜서로 공급할 수 있다.The fuel and the refrigerant are made of different materials, and the cooling system includes a compressor for compressing and cooling the heated refrigerant introduced from the input refrigerant supply line; and a dispenser for spraying the refrigerant compressed and cooled by the compressor to the cooling device. A refrigerant output line may be coupled to the cooling device and the compressor to supply the cooled refrigerant from the cooling device to the compressor. A refrigerant input line may be coupled to the dispenser and the compressor to supply compressed and cooled refrigerant from the compressor to the dispenser.

상기 연료와 상기 냉매는 동일한 물질로 이루어지고, 상기 냉각 시스템은 상기 입력용 냉매 공급 라인으로부터 유입된 가열된 냉매를 압축 냉각시켜 주기 위한 압축기; 및 상기 냉매를 상기 냉각 장치로 분사시켜 주기 위한 디스펜서를 더 포함할 수 있다. 상기 연료는 상기 연료 탱크와 냉각 장치중 적어도 하나로부터 상기 연료 전지로 공급될 수 있다.The fuel and the refrigerant are made of the same material, and the cooling system includes a compressor for compressing and cooling the heated refrigerant introduced from the input refrigerant supply line; and a dispenser for injecting the refrigerant into the cooling device. The fuel may be supplied to the fuel cell from at least one of the fuel tank and the cooling device.

상기 냉각 장치와 상기 압축기에 냉매 출력 라인이 결합되어, 상기 냉각 장치로부터 냉각된 냉매를 상기 압축기로 공급할 수 있다. 상기 압축기와 상기 연료 탱크에 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 냉매를 상기 연료로서 상기 연료 탱크로 저장하도록 구성될 수 있다.A refrigerant output line may be coupled to the cooling device and the compressor to supply the cooled refrigerant from the cooling device to the compressor. A refrigerant input line may be coupled to the compressor and the fuel tank to store the refrigerant as the fuel into the fuel tank.

상기 디스펜서와 상기 연료 탱크에 보충 냉매 라인이 결합되어, 상기 연료 탱크로부터 연료가 상기 냉매로서 상기 냉각 장치로 분사될 수 있다. A supplemental refrigerant line is coupled to the dispenser and the fuel tank so that fuel from the fuel tank can be injected as the refrigerant to the cooling device.

상기 연료와 상기 냉매는 동일한 물질로 이루어지고, 상기 냉각 시스템은 상기 입력용 냉매 공급 라인으로부터 유입된 가열된 냉매를 압축 냉각시켜 주기 위한 압축기; 및 상기 압축기를 통해 압축 냉각된 냉매를 상기 냉각 장치로 분사시켜 주기 위한 디스펜서를 더 포함할 수 있다. 상기 연료는 상기 연료 탱크와 냉각 장치중 적어도 하나로부터 상기 연료 전지로 공급될 수 있다. The fuel and the refrigerant are made of the same material, and the cooling system includes a compressor for compressing and cooling the heated refrigerant introduced from the input refrigerant supply line; and a dispenser for spraying the refrigerant compressed and cooled by the compressor to the cooling device. The fuel may be supplied to the fuel cell from at least one of the fuel tank and the cooling device.

상기 연료 탱크와 상기 압축기에 냉매 출력 라인이 결합되어, 상기 냉각 장치로부터 냉각된 냉매를 상기 압축기로 공급할 수 있다. 상기 디스펜서와 상기 압축기에 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 압축기로부터 압축 냉각된 냉매의 일부를 상기 디스펜서로 공급할 수 있다. A refrigerant output line may be coupled to the fuel tank and the compressor to supply the refrigerant cooled from the cooling device to the compressor. A refrigerant input line may be coupled to the dispenser and the compressor to supply a portion of the refrigerant compressed and cooled from the compressor to the dispenser.

상기 냉각 시스템은 상기 냉매 출력 라인에 결합된 출력 밸브; 및 상기 냉매 입력 라인에 결합된 입력 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 출력 밸브와 상기 냉각 장치에 보충 냉매 출력 라인이 결합되어 상기 냉각 장치로부터 냉매를 상기 출력 밸브를 통해 상기 압축기로 추가적으로 공급할 수 있다. 상기 연료 탱크와 상기 입력 밸브에 보충 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 압축기로부터 압축 냉각된 냉매의 나머지 일부를 상기 입력 밸브를 통해 상기 연료 탱크로 추가적으로 공급할 수 있다. The refrigerant system includes an output valve coupled to the refrigerant output line; and an input valve coupled to the refrigerant input line. A supplemental refrigerant output line is coupled to the output valve and the cooling device to additionally supply refrigerant from the cooling device to the compressor through the output valve. A supplementary refrigerant input line is coupled to the fuel tank and the input valve so that a remaining part of the refrigerant compressed and cooled by the compressor can be additionally supplied to the fuel tank through the input valve.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 극저온 수소 탱크를 이중 구조에서 단일 구조로 단순화하고, 단일 또는 다수 개가 병렬로 냉각 유니트에 삽입된 구조를 저온 냉매를 사용하는 냉각 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to simplify the cryogenic hydrogen tank from a dual structure to a single structure, and to provide a cooling system using a low-temperature refrigerant in a structure in which a single or multiple tanks are inserted in a cooling unit in parallel.

또한, 극저온 수소 탱크로 액체 수소(-253도)를 견딜 수 있는 STS(steel type stainless) 등의 재질의 금속 탱크를 사용하고, 열 변환 효율 및 액체 수소 탱크와의 온도 차이를 최대로 줄일 수 있는 초저온 냉매(-70도), 예를 들어 바이스테크닉사의 R469A 등과 같은 친환경 냉매를 사용함으로 액체 수소 탱크의 금속 피로도를 최소화 할 수 있다. 게다가, 초저온 냉매 가스를 순환시킴으로써 열 교환 에너지 효율을 극대화할 수 있으므로, 작은 냉각 시스템으로도 많은 장치들의 냉각을 제어 할 수 있다.In addition, as a cryogenic hydrogen tank, a metal tank made of material such as STS (steel type stainless) that can withstand liquid hydrogen (-253 degrees) is used, and the heat conversion efficiency and temperature difference with the liquid hydrogen tank can be minimized. By using an ultra-low temperature refrigerant (-70 degrees), for example, an eco-friendly refrigerant such as Vice Technic's R469A, metal fatigue of the liquid hydrogen tank can be minimized. In addition, since heat exchange energy efficiency can be maximized by circulating cryogenic refrigerant gas, cooling of many devices can be controlled with a small cooling system.

또한, 액체 수소의 기화 시 발생되는 냉기를 전용 배관을 통해 냉매로 보관 후 냉각 시스템에 공급해주는 재활용 장치를 추가하여, 냉각 시스템의 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다.In addition, the energy efficiency of the cooling system can be maximized by adding a recycling device that stores cold air generated when liquid hydrogen is vaporized as a refrigerant through a dedicated pipe and supplies it to the cooling system.

따라서, 본 발명의 냉각 시스템은 차량 전체에 대해 총괄적으로 냉각 제어를 수행할 수 있다Therefore, the cooling system of the present invention can collectively perform cooling control for the entire vehicle.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.
1 shows a schematic configuration of a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 shows the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 shows the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention.
4 shows the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention.
5 shows the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and various forms, the implementation examples (or embodiments) will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe a specific embodiment (aspect, aspect, aspect) (or embodiment), and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as ~comprising~ or ~consisting of are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

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

제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element could be termed a second element, and, similarly, a second element could be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.

상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.Terms such as top, bottom, top, bottom, or top, bottom are used to distinguish the relative positions of components. For example, in the case of naming the upper part in the drawing as the upper part and the lower part in the drawing as the lower part for convenience, in practice, the upper part may be named as the lower part and the lower part may be named as the upper part without departing from the scope of the present invention. .

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a cooling system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량(FCEV)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a fuel cell vehicle (FCEV) according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량(FCEV) (100)는 수소를 연료로 하여 구동되는 차량으로, 차량의 골조를 이루는 차량 프레임(110) 그리고 상기 프레임(110)내에 장착되는 연료 전지 스택(120), 연료 탱크(130) 및 냉각 시스템(140)을 구비할 수 있다. Referring to FIG. 1, a fuel cell vehicle (FCEV) 100 according to an embodiment of the present invention is a vehicle driven by hydrogen as fuel, and a vehicle frame 110 constituting the frame of the vehicle and within the frame 110 A mounted fuel cell stack 120 , a fuel tank 130 and a cooling system 140 may be provided.

상기 연료 전지 스택(120)은 연료 공급 라인(160)을 통해 상기 연료 탱크(130)로부터 공급되는 수소와 외부로부터 공급되는 공기(산소)의 전기 화학 반응을 통해 직류 (DC) 형태의 전기를 생성하여 차량을 구동하도록 하는 구성 요소이다. The fuel cell stack 120 generates direct current (DC) electricity through an electrochemical reaction between hydrogen supplied from the fuel tank 130 through the fuel supply line 160 and air (oxygen) supplied from the outside. It is a component that makes the vehicle drive.

상기 연료 전지 차량(100)용 연료 전지는 연료와 산화제의 전기화학적 반응으로 화학에너지를 전기에너지로 전환하는 장치이다. 연료 전지는 이미 저장되어 있는 화학에너지를 전기에너지로 소모하는 일반적인 전지와는 달리, 연료가 공급되는 조건 안에서 지속적인 반응으로 계속해서 전기를 생산해내기 때문에 방전의 걱정이 없는 전지이다. The fuel cell for the fuel cell vehicle 100 is a device that converts chemical energy into electrical energy through an electrochemical reaction between a fuel and an oxidizer. Unlike general batteries that consume stored chemical energy as electrical energy, a fuel cell is a battery that does not have to worry about discharge because it continues to produce electricity through a continuous reaction under the condition that fuel is supplied.

연료 전지는 일반적으로 고분자 전해질막(Polymer Electrolyte Membrane, PEM)을 이용한 연료 전지일 수 있다. 이러한 PEM 연료 전지는 2개의 전극, 예를 들어 음극과 양극 사이에 전해질막이 개재되어, 양극에 공급되는 수소와 음극에 공급되는 공기(산소)의 전기 화학적 반응을 통해 전기(전력)를 발생하도록 구성될 수 있다.A fuel cell may generally be a fuel cell using a polymer electrolyte membrane (Polymer, Electrolyte, Membrane, PEM). Such a PEM fuel cell is composed of an electrolyte membrane interposed between two electrodes, for example, a cathode and an anode, to generate electricity (power) through an electrochemical reaction between hydrogen supplied to the anode and air (oxygen) supplied to the cathode. It can be.

이러한 개별 연료 전지로는 연료 전지 차량(100)에 충분한 전력을 공급하기 어렵기 때문에, 상기 연료 전지 스택(120)은 다수의 연료 전지, 예를 들어 수백 개의 연료 전지를 직렬로 연결하여 충분한 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. Since it is difficult to supply sufficient power to the fuel cell vehicle 100 with such individual fuel cells, the fuel cell stack 120 provides sufficient power by connecting a plurality of fuel cells, for example, hundreds of fuel cells in series. can be configured to supply

도면에는 도시되지 않았으나, 상기 프레임(110)내의 상기 연료 전지 스택(120)측에는 외부로부터 도입되는 공기를 고압으로 압축하여 상기 연료 전지 스택의 연료 전지의 일 전극으로 공급하는 에어 컴프레서 펌프, 상기 연료 공급 라인(160)을 통해 상기 연료 탱크(130)로부터 상기 연료 전지의 다른 전극으로 공급되는 연료의 양, 즉 수소의 양을 제어하는 수소 펌프, 냉각수 공급 라인을 통해 냉각수(물)를 상기 연료 전지 스택(120)내로 순환시키기 위한 냉각수 펌프, 상기 연료 전지 스택(120)내에서 순환되어 가열된 냉각수를 냉각시켜 주기 위한 열 교환기 등이 더 배치될 수 있다.Although not shown in the drawings, an air compressor pump that compresses air introduced from the outside to a high pressure and supplies it to one electrode of the fuel cell of the fuel cell stack on the side of the fuel cell stack 120 in the frame 110, the fuel supply A hydrogen pump controlling the amount of fuel supplied from the fuel tank 130 to the other electrode of the fuel cell through the line 160, that is, the amount of hydrogen, and cooling water (water) through a cooling water supply line are supplied to the fuel cell stack. A cooling water pump for circulating in the fuel cell stack 120, a heat exchanger for cooling the cooling water heated by being circulated in the fuel cell stack 120, and the like may be further disposed.

상기 연료 탱크(130)는 상기 연료 전지 스택에 연료로서 수소를 공급하기 위한 적어도 하나의 수소 탱크를 포함할 수 있다. 상기 연료 전지 차량(100)에 사용되는 수소 탱크는 차량 운행에 필요한 전기를 생산하는 고분자 전해질 연료 전지에 수소를 공급하는데 사용되도록 구성될 수 있다.The fuel tank 130 may include at least one hydrogen tank for supplying hydrogen as fuel to the fuel cell stack. The hydrogen tank used in the fuel cell vehicle 100 may be configured to be used to supply hydrogen to a polymer electrolyte fuel cell that generates electricity required for vehicle operation.

상기 연료 전지 차량(100)에서, 공기(산소)와 수소가 공급되는 2개의 전극 사이에 전해질막이 개재된 구조를 갖는 연료 전지 스택(120)에서 발생하는 반응은 발열 반응이므로, 연료 전지 스택(120)을 적절하게 냉각시켜 주는 것이 필요하다. 상기 냉각 시스템(140)은 상기 연료 전지 스택(120)을 냉각 시켜 주기 위한 것으로서, 냉각 장치(141)와 냉각 라인(145)를 구비할 수 있다. In the fuel cell vehicle 100, since the reaction occurring in the fuel cell stack 120 having a structure in which an electrolyte membrane is interposed between two electrodes supplied with air (oxygen) and hydrogen is an exothermic reaction, the fuel cell stack 120 ) needs to be properly cooled. The cooling system 140 is for cooling the fuel cell stack 120 and may include a cooling device 141 and a cooling line 145 .

상기 냉각 장치(141)는 상기 냉각 라인(145)을 통해 흐르는 냉각수를 냉각시켜 주기 위한 것으로서, 열교환기를 포함할 수 있다. 상기 냉각 라인(145)은 연료 전지 스택(120)을 냉각시켜 주기 위한 냉각수가 흐르는 유로일 수 있다. 상기 냉각 라인(145)은 상기 열교환기(141) 및 상기 연료 전지 스택(120)과 연통되어, 냉각수가 흐르도록 폐루프 형태로 구성되어, 상기 냉각수가 순환되도록 할 수 있다. 상기 냉각수는 물과 같은 유동성 물질일 수 있다. The cooling device 141 is for cooling the cooling water flowing through the cooling line 145 and may include a heat exchanger. The cooling line 145 may be a flow path through which cooling water for cooling the fuel cell stack 120 flows. The cooling line 145 communicates with the heat exchanger 141 and the fuel cell stack 120 and is configured in a closed loop form so that the cooling water flows, so that the cooling water can be circulated. The cooling water may be a fluid substance such as water.

도 1에는 상기 냉각 시스템(140)이 연료 전지 스택(120)을 냉각시켜 주는 것으로 도시되어 있으나, 상기 연료 전지 스택(120)를 포함하는 상기 연료 전지 차량(100)에서 냉각이 필요한 모든 구성 요소들을 냉각시켜 주도록 구성될 수 있다.Although the cooling system 140 is shown as cooling the fuel cell stack 120 in FIG. 1 , all components requiring cooling in the fuel cell vehicle 100 including the fuel cell stack 120 are removed. It can be configured to provide cooling.

본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 차량(100)은 상기 연료 탱크(130)가 상기 냉각 시스템(140)에 포함되도록 구성될 수 있다. 이러한 연료 탱크(130)가 상기 냉각 시스템(140)에 삽입 구성되는 구조를 이하에서 도 2 내지 5를 참조하여 상세히 설명할 것이다.The fuel cell vehicle 100 according to an embodiment of the present invention may be configured such that the fuel tank 130 is included in the cooling system 140 . A structure in which the fuel tank 130 is inserted into the cooling system 140 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 hereinafter.

또한, 상기 연료 전지 차량(100)은 상기 차량(100)을 제어하기 위한 파워 컨트롤 유니트(power control unit, PCU) (150)를 더 구비할 수 있다. 상기 파워 컨트롤 유니트(150)는 상기 연료 전지 스택(120)으로 부터 파워 라인(170)을 통해 공급되는 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고, 변환된 AC 전력을 휠 모터(미도시)로 제공할 수 있다.In addition, the fuel cell vehicle 100 may further include a power control unit (PCU) 150 for controlling the vehicle 100 . The power control unit 150 may convert DC power supplied from the fuel cell stack 120 through the power line 170 into AC power and provide the converted AC power to wheel motors (not shown). there is.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.2 illustrates the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 냉각 시스템(140a)은 냉각 장치(141a)와 연료 탱크(130a)를 포함하되, 상기 냉각 장치(141a)내에 상기 연료 탱크(130a)가 포함되는 형태로 구성될 수 있다. 상기 냉각 장치(141a)는 열교환기를 포함하고, 상기 열교환기는 유입되는 냉매를 냉각시키고, 냉각된 냉매를 상기 연료 전지 스택(120)을 포함하는 냉각이 필요한 차량 구성 요소를 냉각시켜 주는 역할을 할 수 있다.Referring to FIG. 2, a cooling system 140a according to an embodiment includes a cooling device 141a and a fuel tank 130a, and the fuel tank 130a is included in the cooling device 141a. can be configured. The cooling device 141a may include a heat exchanger, and the heat exchanger may serve to cool an incoming refrigerant and cool vehicle components including the fuel cell stack 120 that require cooling with the cooled refrigerant. there is.

상기 냉각 장치(141a)에 사용되는 냉매는 상기 연료 탱크(130a)에 저장되는 연료와 다른 물질, 예를 들어 수소 이외의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 장치(141a)에 사용되는 냉매는 헬륨(He)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 냉매로 액체 질소나 드라이 아이스 등을 병용할 수 있다. 다른 예로서, 상기 냉매로 냉각수와 같은 유동성 물질을 포함할 수 있다. The refrigerant used in the cooling device 141a may include a material different from the fuel stored in the fuel tank 130a, for example, a material other than hydrogen. For example, the refrigerant used in the cooling device 141a may include helium (He). At this time, as the refrigerant, liquid nitrogen or dry ice may be used in combination. As another example, the refrigerant may include a fluid material such as cooling water.

상기 연료 탱크(130a)는 수소 탱크를 포함하고, 상기 수소 탱크는 액화 수소(H2)를 냉매로 저장할 수 있다. 상기 연료 탱크(130a)에는 연료 공급 라인(160a)이 결합되어, 상기 연료 탱크(130a)에 저장된 수소가 상기 연료 ‚‹급 라인(160a)을 통해 상기 연료 전지 스택(120)으로 제공될 수 있다. 이때, 상기 연료 공급 라인(160a)에는 기화기(143a) 등이 배열되어, 상기 연료 탱크(130a)로부터 방출되는 액상의 수소를 기화시켜 방출할 수 있다.The fuel tank 130a includes a hydrogen tank, and the hydrogen tank may store liquid hydrogen (H2) as a refrigerant. A fuel supply line 160a is coupled to the fuel tank 130a, and hydrogen stored in the fuel tank 130a may be supplied to the fuel cell stack 120 through the fuel supply line 160a. . At this time, a vaporizer 143a or the like is arranged in the fuel supply line 160a to vaporize and release liquid hydrogen discharged from the fuel tank 130a.

상기 냉각 장치(141a)는 보냉재(thermal insulator) (148), 예를 들어 탄소 나노 튜브(CNT)와 같은 고분자 물질로 피복될 수 있다. 다른 예로서, 상기 냉각 장치(141a)는 보냉재 외에 충격 흡수재 및 에너지 절약 물질(energy saving material)을 포함하는 물질로 피복될 수 있다.The cooling device 141a may be coated with a thermal insulator 148, for example, a polymer material such as carbon nanotubes (CNT). As another example, the cooling device 141a may be coated with a material including a shock absorbing material and an energy saving material in addition to a cooling material.

상기 냉각 시스템(140a)은 냉매 입력용 공급 라인(145ai)을 통해 외부로부터 입력되는 냉매, 예를 들어 헬륨을 압축 냉각하여 냉매 입력 라인(142ai)를 통해 상기 냉각 장치(141a)로 공급하기 위한 압축기(compressor, 147)와, 상기 압축기(146a)로부터 상기 냉매 입력 라인(142ai)를 통해 공급되는 냉매를 상기 냉각 장치(141a)로 분사시켜 주기 위한 디스펜서(dispenser, 146a)를 더 포함할 수 있다. 상기 냉매 입력 라인(142ai)과 냉매 출력 라인(142ao)은 냉매 순환 라인으로 작용할 수 있다.The cooling system 140a is a compressor for compressing and cooling a refrigerant input from the outside through a refrigerant input supply line 145ai, for example, helium, and supplying the refrigerant to the cooling device 141a through a refrigerant input line 142ai. (compressor, 147) and a dispenser (dispenser, 146a) for injecting the refrigerant supplied from the compressor 146a through the refrigerant input line 142ai to the cooling device 141a. Can be further included. The refrigerant input line 142ai and the refrigerant output line 142ao may serve as a refrigerant circulation line.

외부로부터 유입되는 가열된 냉매, 즉 차량 구성 요소를 통과하면서 가열된 냉매는 상기 냉매 입력용 공급 라인(145ai)을 통해 상기 압축기(147a)로 유입되어 압축 냉각되고, 상기 압축 냉각된 냉매는 상기 디스펜서(146a)를 통해 기체 상태로 상기 냉각 장치(141a)로 유입될 수 있다. 상기 냉각 장치(141a)로부터 방출되는 기체 상태의 냉매는 냉매 출력 라인(142ao)를 통해 압축기(147a)로 유입될 수 있다. 상기 압축기(147a)에서 냉각 압축된 냉매는 냉매 출력용 공급 라인(145ao)를 통해 상기 연료 전지 스택(120)을 포함하는 냉각이 요구되는 차량 구성 요소로 방출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 디스펜서(146a) 대신에 기화기(미도시)가 배치될 수도 있다.The heated refrigerant introduced from the outside, that is, the refrigerant heated while passing through the vehicle components, flows into the compressor 147a through the refrigerant input supply line 145ai and is compressed and cooled, and the compressed and cooled refrigerant is supplied to the dispenser. It may flow into the cooling device 141a in a gaseous state through 146a. The gaseous refrigerant discharged from the cooling device 141a may flow into the compressor 147a through the refrigerant output line 142ao. The refrigerant cooled and compressed by the compressor 147a may be discharged to vehicle components requiring cooling including the fuel cell stack 120 through a refrigerant output supply line 145ao. In some cases, a vaporizer (not shown) may be disposed instead of the dispenser 146a.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.3 shows the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140b)은 도 2의 냉각 시스템(140a)와 마찬가지로 냉각 장치(141b)와 연료 탱크(130b)를 포함하되, 상기 냉각 장치(141b)내에 상기 연료 탱크(130b)가 포함되는 형태로 구성될 수 있으며, 상기 냉각 장치(141b)는 열교환기를 포함하고, 상기 연료 탱크(130b)를 연료로서 수소를 저장하기 위한 수소 탱크를 포함할 수 있다. 상기 냉각 장치(141b)는 보냉재(148)로 피복될 수 있다.Referring to FIG. 3, a cooling system 140b according to another embodiment includes a cooling device 141b and a fuel tank 130b like the cooling system 140a of FIG. It may be configured in a form including a fuel tank 130b, and the cooling device 141b may include a heat exchanger and may include a hydrogen tank for storing hydrogen as fuel in the fuel tank 130b. The cooling device 141b may be covered with a cooling material 148 .

다만, 도 2의 냉각 시스템(140a)과는 달리 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140b)에서는, 상기 냉각 장치(141b)에 사용되는 냉매가 연료 탱크(120b)에 저장되는 연료와 동일한 물질을 구성될 수 있다. 즉, 냉매로 헬륨(He) 대신에 연료로 사용되는 수소를 사용할 수 있다. However, unlike the cooling system 140a of FIG. 2 , in the cooling system 140b according to another embodiment, the refrigerant used in the cooling device 141b is made of the same material as the fuel stored in the fuel tank 120b. It can be. That is, hydrogen used as a fuel may be used instead of helium (He) as a refrigerant.

다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140b)에서는, 냉각 장치(141b)의 냉매로서 수소를 사용하므로, 연료 공급 라인(161b)가 상기 냉각 장치(141b)에 결합되도록 구성되어, 연료인 수소를 상기 냉각 장치(141b)로부터 연료 공급 라인(161b)를 통해 상기 연료 전지 스택(120)으로 공급할 수 있다. 한편, 일 실시예에서처럼 상기 연료 탱크(130b)에 연료 공급 라인(161b)가 결합되도록 구성하여, 연료인 수소가 상기 연료 탱크(130b)로부터 상기 연료 공급 라인(161b)을 통해 상기 연료 전지 스택(120)으로 방출될 수 있다. In the cooling system 140b according to another embodiment, since hydrogen is used as a refrigerant of the cooling device 141b, the fuel supply line 161b is configured to be coupled to the cooling device 141b, so that hydrogen as the fuel is used for cooling the cooling system 140b. The fuel may be supplied from the device 141b to the fuel cell stack 120 through the fuel supply line 161b. On the other hand, as in one embodiment, the fuel supply line 161b is coupled to the fuel tank 130b so that hydrogen, which is fuel, is supplied from the fuel tank 130b through the fuel supply line 161b to the fuel cell stack ( 120) can be released.

또한, 상기 냉각 시스템(140b)은 냉매 입력용 공급 라인(145bi)을 통해 외부로부터 입력되는 냉매인 수소를 압축 냉각하여 냉매 입력 라인(142bi)를 통해 상기 냉각 장치(141b)로 공급하기 위한 압축기(147b)와, 상기 연료 탱크 (130b)로부터 연료를 냉매 보충 라인(149b)를 통해 상기 냉각 장치(141a)로 제공하는 디스펜서(146b)를 더 포함할 수 있다. 이때, 냉매 순환 라인인 냉매 입력 라인(142bi)은 상기 압축기(147b)와 상기 연료 탱크(130b)에 결합되고, 냉매 출력 라인(142bo)은 상기 압축기(147b)와 냉각 장치(141b)에 결합되도록 구성될 수 있다.In addition, the cooling system 140b is a compressor for compressing and cooling hydrogen, which is a refrigerant input from the outside through a supply line 145bi for refrigerant input, and supplying it to the cooling device 141b through a refrigerant input line 142bi ( 147b) and a dispenser 146b providing fuel from the fuel tank 130b to the cooling device 141a through a refrigerant replenishment line 149b. At this time, the refrigerant input line 142bi, which is a refrigerant circulation line, is coupled to the compressor 147b and the fuel tank 130b, and the refrigerant output line 142bo is coupled to the compressor 147b and the cooling device 141b. can be configured.

다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140b)에서는, 냉각 장치(141b)의 냉매로서 수소가스를 사용하므로, 냉각에 사용되는 에너지(냉매)가 부족한 경우 연료로 사용되는 수소를 냉매로 이용하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 디스펜서(146b)가 상기 연료 탱크(130b)로부터 냉매 보충 라인(149b)를 통해 유입하여, 상기 냉각 장치(141b)로 수소를 냉매로서 방출시켜 주도록 구성될 수 있다. 따라서, 냉매가 부족하더라도 연료의 일부를 냉각용 냉매로서 이용하여, 냉매의 부족을 보충할 수 있다.In the cooling system 140b according to another embodiment, since hydrogen gas is used as a refrigerant of the cooling device 141b, when energy (refrigerant) used for cooling is insufficient, hydrogen used as a fuel may be used as a refrigerant. there is. That is, the dispenser 146b may be configured to supply hydrogen from the fuel tank 130b through the refrigerant replenishment line 149b and discharge hydrogen as a refrigerant to the cooling device 141b. Therefore, even if the refrigerant is insufficient, it is possible to compensate for the refrigerant shortage by using part of the fuel as a refrigerant for cooling.

또한, 가열된 냉매는 냉매 입력용 공급 라인(145bi)를 통해 상기 압축기(147b)로 유입되어 압축 냉각된 다음 냉매 입력 라인(142bi)를 통해 연료 탱크(130b)로 공급되도록 구성될 수 있다. 또한, 냉각 장치(141b)로부터 방출된 냉매는 냉매 출력 라인(142bo)를 통해 압축기(147b)로 순환되어 냉각 압축되어 냉매 출력용 공급 라인(145bo)를 통해 상기 연료 전지 스택(120)을 포함하는 냉각이 요구되는 차량 구성 요소로 유입될 수 있다. In addition, the heated refrigerant may be introduced into the compressor 147b through the refrigerant input supply line 145bi, compressed and cooled, and then supplied to the fuel tank 130b through the refrigerant input line 142bi. In addition, the refrigerant discharged from the cooling device 141b is circulated to the compressor 147b through the refrigerant output line 142bo, cooled and compressed, and cooled, including the fuel cell stack 120, through the refrigerant output supply line 145bo. This can flow into the required vehicle components.

다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140b)에 있어서, 상기 디스펜서(146b)외에 도 2의 디스펜서(146a)를 추가 설치하여 상기 압축기(147b)로부터 냉매를 추가적으로 냉각 장치(141b)로 추가적으로 분사시켜 줄 수 있다.In the cooling system 140b according to another embodiment, the dispenser 146a of FIG. 2 is additionally installed in addition to the dispenser 146b to additionally spray the refrigerant from the compressor 147b to the cooling device 141b. there is.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.4 shows the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140c)은 도 3의 냉각 시스템(140b)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140c)는 도 3의 냉각 시스템(140b)과는 압축기(147c)와 디스펜서(146c)의 배치 구조가 상이하다.Referring to FIG. 4 , a cooling system 140c according to another embodiment may have the same structure as the cooling system 140b of FIG. 3 . However, the cooling system 140c according to another embodiment has a different arrangement structure of the compressor 147c and the dispenser 146c from the cooling system 140b of FIG. 3 .

즉, 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140c)에서는, 디스펜서(146c)가 연료 탱크(130c)로부터 연료를 공급받아 냉매로서 냉각 장치(141c)로 공급하는 대신에, 디스펜서(146c)가 압축기(147c)로부터 냉매를 냉각 장치(141c)로 공급하도록 구성될 수 있다. 이때, 냉매 입력 라인(142ci)은 상기 압축기(147c)와 상기 디스펜서(146c)에 결합되고, 냉매 출력 라인(142co)은 상기 연료 탱크(130c)와 상기 압축기(147c)에 결합되도록 구성될 수 있다.That is, in the cooling system 140c according to another embodiment, instead of the dispenser 146c receiving fuel from the fuel tank 130c and supplying it as a refrigerant to the cooling device 141c, the dispenser 146c uses the compressor 147c ) to the cooling device 141c. At this time, the refrigerant input line 142ci may be coupled to the compressor 147c and the dispenser 146c, and the refrigerant output line 142co may be coupled to the fuel tank 130c and the compressor 147c. .

따라서, 상기 냉각 시스템(140c)에서는 상기 압축기(147c)가 냉매 입력용 공급 라인(145ci)을 통해 외부로부터 입력되는 냉매인 수소를 압축 냉각하여 냉매 입력 라인(142ci)를 통해 디스펜서(146c)로 제공하고, 디스펜서(146c)는 상기 냉매 입력 라인(142ci)를 통해 유입된 냉매를 상기 냉각 장치(141c)로 분사시켜 줄 수 있다. Therefore, in the cooling system 140c, the compressor 147c compresses and cools hydrogen, which is a refrigerant input from the outside through the refrigerant input supply line 145ci, and provides it to the dispenser 146c through the refrigerant input line 142ci And, the dispenser 146c may inject the refrigerant introduced through the refrigerant input line 142ci to the cooling device 141c.

또한, 상기 연료 탱크(130c)로부터 수소는 냉매 출력 라인(142co)를 통해 상기 압축기(147c)로 제공되어 압축 냉각된 다음 냉매 출력용 공급 라인(145co)를 통해 방출될 수 있다. 한편, 상기 냉각 시스템(140c)에서는, 상기 연료 탱크(130c)로부터 상기 압축기(147c)로 제공되는 냉매의 일부분을 순환시켜 냉매의 부족을 보충하여 줄 수도 있다. In addition, hydrogen from the fuel tank 130c may be provided to the compressor 147c through the refrigerant output line 142co, compressed and cooled, and then discharged through the refrigerant output supply line 145co. Meanwhile, in the cooling system 140c, a portion of the refrigerant provided from the fuel tank 130c to the compressor 147c may be circulated to compensate for the lack of refrigerant.

다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140c)에 있어서, 상기 디스펜서(146c)외에 도 3의 디스펜서(146b)를 추가 설치하여 상기 연료 탱크(130b)로부터 냉매를 냉각 장치(141c)로 추가적으로 분사시켜 줄 수 있다.In the cooling system 140c according to another embodiment, the dispenser 146b of FIG. 3 is additionally installed in addition to the dispenser 146c to additionally inject the refrigerant from the fuel tank 130b to the cooling device 141c. there is.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연료 전지 차량의 냉각 시스템의 구성을 도시한 것이다.5 shows the configuration of a cooling system for a fuel cell vehicle according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140d)은 도 4의 냉각 시스템(140c)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140d)는 도 4의 냉각 시스템(140c)과는 입, 출력 밸브(144d1, 144d2)와 냉매 보충 입, 출력 라인 (149d1, 149d2)가 추가로 배열되는 구조가 상이하다.Referring to FIG. 5 , a cooling system 140d according to another embodiment may have the same structure as the cooling system 140c of FIG. 4 . However, the cooling system 140d according to another embodiment has a structure in which input and output valves 144d1 and 144d2 and refrigerant replenishment input and output lines 149d1 and 149d2 are additionally arranged, unlike the cooling system 140c of FIG. is different

즉, 다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140d)에서는, 냉매 입력 라인(142di)은 상기 압축기(147d)와 상기 디스펜서(146d)에 결합되고, 상기 입력 밸브(144d1)가 상기 냉매 입력 라인(142di)과 보충 냉매 입력 라인(149d1)에 결합되도록 구성될 수 있다. 또한, 냉매 출력 라인(142d)은 상기 연료 탱크(130d)와 상기 압축기(147d)에 결합되고, 상기 출력 밸브(144d2)가 상기 냉매 출력 라인(142d)과 보충 냉매 출력 라인(149d2)에 결합되도록 구성될 수 있다. 상기 입, 출력 밸브(144d1, 144d2)는 3-way 밸브를 포함할 수 있다.That is, in the cooling system 140d according to another embodiment, the refrigerant input line 142di is coupled to the compressor 147d and the dispenser 146d, and the input valve 144d1 is connected to the refrigerant input line 142di. and supplemental refrigerant input line 149d1. Further, the refrigerant output line 142d is coupled to the fuel tank 130d and the compressor 147d, and the output valve 144d2 is coupled to the refrigerant output line 142d and the supplemental refrigerant output line 149d2. can be configured. The input and output valves 144d1 and 144d2 may include 3-way valves.

따라서, 상기 냉각 시스템(140c)에서는 상기 압축기(147d)가 냉매 입력용 공급 라인(145di)을 통해 외부로부터 입력되는 냉매인 수소를 압축 냉각하여 냉매 입력 라인(142di)를 통해 방출할 수 있다. 상기 냉매 입력 라인(142di)로 유입된 냉매는 상기 입력 밸브(144d1)를 통해 일부가 상기 디스펜서(146d)로 제공되고, 디스펜서(146d)는 상기 냉매 입력 라인(142di)를 통해 상기 일부 냉매를 상기 냉각 장치(141d)로 분사시켜 줄 수 있다.Accordingly, in the cooling system 140c, the compressor 147d may compress and cool hydrogen, which is a refrigerant input from the outside through the refrigerant input supply line 145di, and discharge it through the refrigerant input line 142di. A portion of the refrigerant introduced into the refrigerant input line 142di is supplied to the dispenser 146d through the input valve 144d1, and the dispenser 146d transfers some of the refrigerant through the refrigerant input line 142di to the dispenser 146d. It can be sprayed to the cooling device 141d.

또한, 상기 냉매 입력 라인(142di)로 유입된 냉매는 상기 입력 밸브(144d1)를 통해 나머지 일부가 보충 냉매 입력 라인(149d1)를 통해 연료 탱크(130d)로 제공될 수 있다. 따라서, 냉각용 냉매의 공급이 충분히 이루어지는 경우, 냉매의 일부를 연료 탱크(130d)로 제공하여 연료의 부족을 보충할 수 있다. In addition, the remaining part of the refrigerant introduced into the refrigerant input line 142di may be supplied to the fuel tank 130d through the supplementary refrigerant input line 149d1 through the input valve 144d1. Accordingly, when the refrigerant for cooling is sufficiently supplied, a portion of the refrigerant may be provided to the fuel tank 130d to compensate for the lack of fuel.

한편, 상기 연료 탱크(130d)로부터 수소는 상기 출력 밸브(144d2)를 통해 냉매 출력 라인(142do)를 통해 상기 압축기(147d)로 제공되고, 또한 냉각 장치(141d)로부터 수소도 상기 냉매 출력 라인(142do)를 통해 상기 압축기(147d)로 제공될 수 있다. 상기 압축기(147d)는 상기 출력 밸브(144d2)를 통해 상기 연료 탱크(130d)와 냉각 장치(141d)로부터 유입된 수소를 압축 냉각하여 냉매 출력용 공급 라인(145do)를 통해 방출될 수 있다.Meanwhile, hydrogen from the fuel tank 130d is provided to the compressor 147d through the refrigerant output line 142do through the output valve 144d2, and hydrogen from the cooling device 141d is also supplied to the refrigerant output line ( 142do) may be provided to the compressor 147d. The compressor 147d compresses and cools the hydrogen introduced from the fuel tank 130d and the cooling device 141d through the output valve 144d2 and discharges the hydrogen through the refrigerant output supply line 145do.

상기 냉각 시스템(140d)에서는, 상기 연료 탱크(130d)로부터 연료 공급이 충분히 이루어지는 경우, 상기 압축기(147d)를 통해 연료의 일부를 압축 냉매로 방출하여 냉매의 부족을 보충하여 줄 수도 있다.In the cooling system 140d, when sufficient fuel is supplied from the fuel tank 130d, some of the fuel may be discharged as compressed refrigerant through the compressor 147d to compensate for the lack of refrigerant.

다른 실시예에 따른 냉각 시스템(140d)에 있어서, 상기 디스펜서(146d)외에 도 3의 디스펜서(146b)를 추가 설치하여 상기 연료 탱크(130b)로부터 냉매를 추가적으로 냉각 장치(141d)로 분사시켜 줄 수 있다.In the cooling system 140d according to another embodiment, the dispenser 146b of FIG. 3 is additionally installed in addition to the dispenser 146d to additionally spray the refrigerant from the fuel tank 130b to the cooling device 141d. there is.

본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템에서는 하나의 냉각 장치에 하나의 연료 탱크가 삽입 구성되는 것을 개시하였으나, 상기 보냉재로 피복된 냉각 장치에 다수의 연료 탱크가 삽입 구성될 수도 있다. 또한, 적어도 하나 이상의 연료 탱크가 삽입된 냉각 장치가 다수개 병렬로 배열되고, 상기 냉각 장치가 보냉재에 의해 통합적으로 피복될 수 있다.In the cooling system according to the embodiment of the present invention, one fuel tank is inserted into one cooling device, but a plurality of fuel tanks may be inserted into the cooling device covered with the coolant. In addition, a plurality of cooling devices in which at least one or more fuel tanks are inserted may be arranged in parallel, and the cooling devices may be integrally covered with a coolant.

본 발명의 실시예에 따른 냉각 시스템(140a-140d)은 상기 냉각 시스템(140a-140a-140d)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(200)를 더 포함할 수 있다.The cooling system 140a - 140d according to an embodiment of the present invention may further include a controller 200 for controlling the overall operation of the cooling system 140a - 140a - 140d.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100: 연료 전지 차량 110: 프레임
120: 연료 전지 스택 130, 130a-130d: 연료 탱크
140, 141a-141d: 냉각 장치 200: 컨트롤러
160, 160a-160d: 연료 공급 라인 170: 파워 라인
146a-146d: 디스펜서 147a-147d: 압축기
100: fuel cell vehicle 110: frame
120: fuel cell stack 130, 130a-130d: fuel tank
140, 141a-141d: cooling device 200: controller
160, 160a-160d: fuel supply line 170: power line
146a-146d: dispenser 147a-147d: compressor

Claims (11)

연료 전지를 구비하는 연료 전지 차량의 냉각 시스템에 있어서,
가열된 냉매를 유입하여 냉각시키고, 냉각된 냉매를 방출하도록 구성된 냉각 장치;
상기 연료 전지 차량 내에서 가열된 냉매를 상기 냉각 장치로 공급하기 위한 입력용 냉매 공급 라인;
상기 냉각된 냉매를 상기 연료 전지 차량으로 공급하기 위한 출력용 냉매 공급 라인;
상기 연료 전지에 공급될 연료를 저장하도록 구성된 연료 탱크; 및
상기 연료 전지로 연료를 공급하기 위한 연료 공급 라인을 포함하되,
상기 연료 탱크는 상기 냉각 장치 내부에 삽입 구성되고,
상기 연료와 상기 냉매는 동일 물질로 이루어지고,
상기 연료는 상기 연료 탱크와 냉각 장치중 적어도 하나로부터 상기 연료 전지로 공급되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
In the cooling system of a fuel cell vehicle having a fuel cell,
a cooling device configured to introduce and cool the heated refrigerant, and discharge the cooled refrigerant;
an input refrigerant supply line for supplying refrigerant heated in the fuel cell vehicle to the cooling device;
a refrigerant supply line for supplying the cooled refrigerant to the fuel cell vehicle;
a fuel tank configured to store fuel to be supplied to the fuel cell; and
Including a fuel supply line for supplying fuel to the fuel cell,
The fuel tank is configured to be inserted inside the cooling device,
The fuel and the refrigerant are made of the same material,
The cooling system according to claim 1 , wherein the fuel is supplied to the fuel cell from at least one of the fuel tank and the cooling device.
제1항에 있어서,
적어도 하나 이상의 연료 탱크가 상기 냉각 장치 내부에 삽입되고,
상기 연료 탱크가 삽입된 상기 냉각 장치가 다수개 병렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 1,
At least one fuel tank is inserted inside the cooling device,
The cooling system according to claim 1, wherein a plurality of the cooling devices into which the fuel tank is inserted are arranged in parallel.
제2항에 있어서,
상기 냉각 장치의 온도 보존용 보냉재를 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 연료 탱크가 삽입된 각각의 냉각 장치가 상기 보냉재에 의해 피복되거나, 상기 병렬로 배치되는 다수의 냉각 장치가 통합적으로 상기 보냉재에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 2,
Further comprising a cooling material for preserving the temperature of the cooling device,
The cooling system according to claim 1 , wherein each cooling device in which the at least one fuel tank is inserted is covered with the cooling material, or the plurality of cooling devices arranged in parallel are integrally covered with the cooling material.
연료 전지를 구비하는 연료 전지 차량(FCEV)의 냉각 시스템에 있어서,
가열된 냉매를 유입하여 냉각시키고, 냉각된 냉매를 방출하도록 구성된 냉각 장치;
상기 연료 전지 차량 내에서 가열된 냉매를 상기 냉각 장치로 공급하기 위한 입력용 냉매 공급 라인;
상기 냉각된 냉매를 상기 연료 전지 차량으로 공급하기 위한 출력용 냉매 공급 라인;
상기 연료 전지에 공급될 연료를 저장하도록 구성된 연료 탱크;
상기 입력용 냉매 공급 라인으로부터 유입된 가열된 냉매를 압축 냉각시켜 주기 위한 압축기;
상기 압축기를 통해 압축 냉각된 냉매를 상기 냉각 장치로 분사시켜 주기 위한 디스펜서; 및
상기 연료 전지로 연료를 공급하기 위한 연료 공급 라인을 포함하되,
상기 연료 탱크는 상기 냉각 장치 내부에 삽입 구성되고,
상기 연료와 상기 냉매는 서로 다른 물질로 이루어지며,
상기 냉각 장치와 상기 압축기에 냉매 출력 라인이 결합되어, 상기 냉각 장치로부터 냉각된 냉매를 상기 압축기로 공급하고,
상기 디스펜서와 상기 압축기에 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 압축기로부터 압축 냉각된 냉매를 상기 디스펜서로 공급하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
In the cooling system of a fuel cell vehicle (FCEV) having a fuel cell,
a cooling device configured to introduce and cool the heated refrigerant, and discharge the cooled refrigerant;
an input refrigerant supply line for supplying refrigerant heated in the fuel cell vehicle to the cooling device;
a refrigerant supply line for supplying the cooled refrigerant to the fuel cell vehicle;
a fuel tank configured to store fuel to be supplied to the fuel cell;
a compressor for compressing and cooling the heated refrigerant introduced from the input refrigerant supply line;
a dispenser for injecting the refrigerant compressed and cooled by the compressor to the cooling device; and
Including a fuel supply line for supplying fuel to the fuel cell,
The fuel tank is configured to be inserted inside the cooling device,
The fuel and the refrigerant are made of different materials,
A refrigerant output line is coupled to the cooling device and the compressor to supply cooled refrigerant from the cooling device to the compressor;
A refrigerant input line is coupled to the dispenser and the compressor, and the refrigerant compressed and cooled from the compressor is supplied to the dispenser.
제1항에 있어서,
상기 입력용 냉매 공급 라인으로부터 유입된 가열된 냉매를 압축 냉각시켜 주기 위한 압축기; 및
상기 냉매를 상기 냉각 장치로 분사시켜 주기 위한 디스펜서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 1,
a compressor for compressing and cooling the heated refrigerant introduced from the input refrigerant supply line; and
The cooling system further comprises a dispenser for injecting the refrigerant into the cooling device.
제5항에 있어서,
상기 냉각 장치와 상기 압축기에 냉매 출력 라인이 결합되어, 상기 냉각 장치로부터 냉각된 냉매를 상기 압축기로 공급하고,
상기 압축기와 상기 연료 탱크에 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 냉매를 상기 연료로서 상기 연료 탱크로 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 5,
A refrigerant output line is coupled to the cooling device and the compressor to supply cooled refrigerant from the cooling device to the compressor;
and a refrigerant input line coupled to the compressor and the fuel tank to store the refrigerant as the fuel into the fuel tank.
제6항에 있어서,
상기 디스펜서와 상기 연료 탱크에 보충 냉매 라인이 결합되어, 상기 연료 탱크로부터 연료가 상기 냉매로서 상기 냉각 장치로 분사되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 6,
A cooling system according to claim 1 , wherein a supplemental refrigerant line is coupled to the dispenser and the fuel tank so that fuel from the fuel tank is injected as the refrigerant to the cooling device.
제1항에 있어서,
상기 입력용 냉매 공급 라인으로부터 유입된 가열된 냉매를 압축 냉각시켜 주기 위한 압축기; 및
상기 압축기를 통해 압축 냉각된 냉매를 상기 냉각 장치로 분사시켜 주기 위한 디스펜서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 1,
a compressor for compressing and cooling the heated refrigerant introduced from the input refrigerant supply line; and
The cooling system further comprises a dispenser for injecting the refrigerant compressed and cooled by the compressor to the cooling device.
제8항에 있어서,
상기 연료 탱크와 상기 압축기에 냉매 출력 라인이 결합되어, 상기 냉각 장치로부터 냉각된 냉매를 상기 압축기로 공급하고,
상기 디스펜서와 상기 압축기에 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 압축기로부터 압축 냉각된 냉매의 일부를 상기 디스펜서로 공급하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 8,
A refrigerant output line is coupled to the fuel tank and the compressor to supply the cooled refrigerant from the cooling device to the compressor;
A refrigerant input line coupled to the dispenser and the compressor to supply a portion of the refrigerant compressed and cooled from the compressor to the dispenser.
제9항에 있어서,
상기 냉매 출력 라인에 결합된 출력 밸브; 및
상기 냉매 입력 라인에 결합된 입력 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
According to claim 9,
an output valve coupled to the refrigerant output line; and
The refrigeration system of claim 1 further comprising an input valve coupled to the refrigerant input line.
제10항에 있어서,
상기 출력 밸브와 상기 냉각 장치에 보충 냉매 출력 라인이 결합되어 상기 냉각 장치로부터 냉매를 상기 출력 밸브를 통해 상기 압축기로 추가적으로 공급하고,
상기 연료 탱크와 상기 입력 밸브에 보충 냉매 입력 라인이 결합되어, 상기 압축기로부터 압축 냉각된 냉매의 나머지 일부를 상기 입력 밸브를 통해 상기 연료 탱크로 추가적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.


According to claim 10,
a supplemental refrigerant output line coupled to the output valve and the cooling device to additionally supply refrigerant from the cooling device to the compressor through the output valve;
A supplementary refrigerant input line is coupled to the fuel tank and the input valve to additionally supply the remaining part of the refrigerant compressed and cooled from the compressor to the fuel tank through the input valve.


KR1020220119392A 2022-09-21 2022-09-21 Cooling system including hydrogen tank KR102512527B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220119392A KR102512527B1 (en) 2022-09-21 2022-09-21 Cooling system including hydrogen tank

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220119392A KR102512527B1 (en) 2022-09-21 2022-09-21 Cooling system including hydrogen tank

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102512527B1 true KR102512527B1 (en) 2023-03-20

Family

ID=85796401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220119392A KR102512527B1 (en) 2022-09-21 2022-09-21 Cooling system including hydrogen tank

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102512527B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10176796A (en) * 1996-12-17 1998-06-30 Makoto Ikegami Storage tank for lng
KR20200064492A (en) * 2018-11-29 2020-06-08 건설기계부품연구원 Low pressure metal hybrid type hydrogen storage and emitting system for fuel cell
KR102374957B1 (en) * 2021-04-29 2022-03-18 김용석 Hydrogen fuel cell system using the heat of vaporization of liquefied hydrogen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10176796A (en) * 1996-12-17 1998-06-30 Makoto Ikegami Storage tank for lng
KR20200064492A (en) * 2018-11-29 2020-06-08 건설기계부품연구원 Low pressure metal hybrid type hydrogen storage and emitting system for fuel cell
KR102374957B1 (en) * 2021-04-29 2022-03-18 김용석 Hydrogen fuel cell system using the heat of vaporization of liquefied hydrogen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11542610B2 (en) System for high-temperature reversible electrolysis of water comprising a hydride tank coupled with the electrolyser
CN111244501B (en) Integrated reversible fuel cell system based on dual-function water circulation and electric pile thereof
Barbir et al. Efficiency and weight trade-off analysis of regenerative fuel cells as energy storage for aerospace applications
US11302939B2 (en) Direct liquid fuel cell power generation device
CA2323117A1 (en) Electrochemical engine
CN100483816C (en) Fuel cell coupling with hydrogen storing unit
KR20160014044A (en) Distributed hydrogen refueling cascade method and system
CN105702979A (en) Starting method for fuel cell stack in environment below zero
US6660417B1 (en) Fuel cell generator
CN100459268C (en) Hydrogen storage-based rechargeable fuel cell system
JP2004530874A (en) Apparatus and method for providing emergency power to auxiliary components of a nuclear power plant
CN101425591B (en) Method for avoiding gaseous contamination inclusions in one gas compartment of a fuel cell during standby and fuel cell
JPH03149762A (en) High power density battery for peak power
CN112537218B (en) Fuel cell charging system based on refrigeration cycle low-temperature hydrogen storage technology
KR102512527B1 (en) Cooling system including hydrogen tank
Barbir et al. Regenerative fuel cells for energy storage: efficiency and weight trade-offs
CN111498802B (en) Self-circulation hydrogen generation system and working method thereof
KR20200064492A (en) Low pressure metal hybrid type hydrogen storage and emitting system for fuel cell
US20090226776A1 (en) Hydrogen charging apparatus
KR101148260B1 (en) Fuel cell system
US20100304239A1 (en) Rapid start-up and operating system for a fuel cell power plant utilizing a reformate
CN109713337A (en) Direct methanol fuel cell and lithium ion battery mixing output device and output method
US20230317979A1 (en) Fuel cell, system comprising a fuel cell and method for controlling the system
JPH05251105A (en) Solar electric power system
US20110139097A1 (en) Gas generation and management system

Legal Events

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