KR20000066675A - Method and apparatus for controlling a feul cell power generation system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A control method and a control apparatus of a fuel battery energy system is provided to control properly a thermal energy of a fuel battery energy system by optimizing the reaction temperature of a battery stack. CONSTITUTION: A control method and a control apparatus of a fuel battery energy system comprise the steps of: detecting the variation of a thermal load of a steam system; performing an operation process for the varied capacity of the thermal load by a controller and producing a control setup value; controlling temperature and humidity of cooling water input to a battery stack by using the produced control setup value and providing the generated steam corresponding to the varied load to the steam system.

Description

연료전지 발전시스템의 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling a feul cell power generation system}Method and apparatus for controlling fuel cell power generation system

본 발명은 전기화학 반응에 의해 전력과 함께 증기나 고온수 형태의 열에너지를 외부로 공급하는 연료전지 발전시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 연료전지 본체로 유입되는 냉각수의 압력과 온도를 제어하여 수냉각 시스템으로 배출되는 액상과 기상의 냉각수 양이 외부 열부하 장치에 필요로 하는 증기량으로 조절되어 공급될 수 있도록 한 연료전지 발전시스템의 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell power generation system for supplying thermal energy in the form of steam or hot water to the outside by means of an electrochemical reaction, and more specifically, water cooling by controlling the pressure and temperature of the cooling water flowing into the fuel cell body. The present invention relates to a control method and apparatus for a fuel cell power generation system in which the amount of cooling water in a liquid phase and a gaseous phase discharged to a system can be controlled and supplied to an amount of steam required for an external heat load device.

연료전지는 연료의 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 고효율의 발전시스템으로서, 화학반응의 결과로 전기를 발생하는 과정에서 전기 생성량에 상당하는 열이 발생되므로 고효율의 전기와 열을 동시에 제공하는 특성을 지니고 있다.A fuel cell is a high-efficiency power generation system that converts chemical energy of a fuel directly into electrical energy.As a result of chemical reactions, heat is generated to generate electricity as a result of chemical reactions. It has

이와같이 연료전지는 전기 발생과정에서 열이 발생하므로 전기화학반응에 필요한 적절한 온도(일예로 인산형 연료전지의 경우 180 ∼ 220℃의 온도범위)를 유지시키기 위해서는 냉각과정을 필요로 하게 되며, 이러한 냉각과정에서 발생된 열을 외부로 연결하여 직접 난방열로 이용하거나, 흡수식 냉방기등에 연결하여 냉방열의 구동 열원으로 사용할 수 있다. 통상적으로 전지 본체의 고온수 출구측에 연결된 기액분리기에서 배출되는 증기의 배출온도는 160 ∼ 180℃의 고온으로 냉각수 열교환기에서 배출되는 45 ∼ 65℃의 온수보다 이용가치가 높기 때문에 고온의 증기를 외부에 연결하여 고효율의 냉난방 열원으로 사용할 수 있다.As the fuel cell generates heat during the electricity generation process, a cooling process is required to maintain an appropriate temperature (for example, a temperature range of 180 to 220 ° C. for a phosphate fuel cell) required for an electrochemical reaction. The heat generated in the process can be used as direct heating heat by connecting to the outside, or as a driving heat source for cooling heat by connecting to an absorbing air conditioner. Generally, the steam discharged from the gas-liquid separator connected to the hot water outlet side of the battery body has a high temperature of 160 to 180 ° C., and thus has higher utilization value than hot water of 45 to 65 ° C. discharged from the cooling water heat exchanger. It can be used as a high efficiency cooling and heating heat source by connecting to the outside.

일반적으로 연료전지의 수냉식 냉각방식은 가압고온수에 의해 상변환없이 순수하게 액체상태에서 연료전지 본체(이하, "전지 스택"이라 함)의 열을 회수하는 방식과, 일정한 압력하에서 액체가열과 증발 잠열을 동시에 이용하여 열을 회수하는 방식으로 구분되는 데, 후자의 증발열을 이용하는 방식이 전지 스택 내부의 온도를 보다 균일하게 유지할 수 있고, 또한 증발되어 나오는 증기를 연료가스의 개질에 사용할 수 있다는 면에서 유리한 것으로 알려지고 있다.In general, the water-cooled cooling method of a fuel cell is a method of recovering heat of a fuel cell main body (hereinafter, referred to as a "cell stack") in a pure liquid state without phase conversion by pressurized hot water, and heating and evaporating a liquid under a constant pressure. The latter is classified into a method of recovering heat by using latent heat simultaneously. The latter method of using evaporative heat can maintain the temperature inside the cell stack more uniformly, and the vaporized vapor can be used for reforming fuel gas. It is known to be advantageous.

종래 연료전지의 증발열을 이용하는 수냉식 냉각시스템에서 발생된 증기는 탄화수소계 연료에서 수소가스를 발생시키기 위한 개질장치로 공급되거나, 기액분리기를 거쳐 흡수식 냉방기로 공급됨으로써 냉방용 열원으로 이용되는 단순한 형태를 취하고 있다.Steam generated from a water-cooled cooling system using the heat of evaporation of a conventional fuel cell is supplied to a reformer for generating hydrogen gas from a hydrocarbon-based fuel or supplied to an absorption type cooler through a gas-liquid separator, thereby taking a simple form to be used as a heat source for cooling. have.

한편, 수냉식 연료전지 발전시스템에서 발생되는 증기나 고온수를 보다 효율적으로 이용하기 위한 방안의 하나로 일본공개공보 평5-114411호에는 기액분리기를 복수개 설치하여 스택에서 생성되어 1차 기액분리기로 유입된 증기는 외부 부하로 사용하고, 1차 기액분리기의 일부 고온수를 2차 기액분리기인 플래시 탱크(Flash tank)로 보내 압력강하에 의해 생성된 증기를 개질장치로 공급함으로써 스택에서 발생된 모든 증기가 외부 열원으로 사용될 수 있도록 한 연료전지 발전시스템이 개시되어 있다.On the other hand, as a way to more efficiently use steam or hot water generated in a water-cooled fuel cell power generation system, Japanese Laid-Open Publication No. 5-114411 has a plurality of gas-liquid separators installed in a stack and flowed into the primary gas-liquid separator. The steam is used as an external load and all of the steam generated in the stack is fed to the reformer by supplying some hot water from the primary gas-liquid separator to the flash tank, the secondary gas-liquid separator, to supply the steam generated by the pressure drop to the reformer. A fuel cell power generation system is disclosed that can be used as an external heat source.

그리고, 일본공개특허공보 평6-36786호에는 기액분리기에 연결된 흡수식 냉동기로부터 생성되어 연료전지 수냉각 시스템으로 귀환하는 응축수의 배출량을 제어하여 스택으로 유입되는 냉각수의 압력(또는 온도)이 일정하게 유지되도록함과 아울러 흡수식 냉동기의 압력도 일정하게 유지되도록 함으로써 흡수식 냉동기의 냉동능력을 향상시킬 수 있도록 한 연료전지의 흡수식 냉동기 접속시스템이 알려져 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 6-36786 controls the discharge of condensate generated from the absorption chiller connected to the gas-liquid separator and returned to the fuel cell water cooling system to maintain a constant pressure (or temperature) of the cooling water flowing into the stack. Absorption chiller connection system of a fuel cell is known to improve the freezing capacity of the absorption chiller by maintaining a constant pressure of the absorption chiller.

상기 흡수식 냉동기 접속시스템과 유사한 형태로서, 일본공개특허공보 평6-36786호에는 흡수식 히트펌프에서 출력되는 냉각수의 온도를 부하로 이용하여 필요한 냉각수 온도를 유지하기 위해 연료전지의 냉각수 온도나 압력을 연산한 후 이 값으로 제어될 수 있도록 기액분리기와 히트펌프 사이에 조절밸브를 설치하여 밸브의 조절을 통해서 증기량의 제어가 이루어지도록 함으로써 흡수식 히트펌프의 성적계수(成績係數)가 높게 유지되도록 한 기술이 나타나 있다.In a similar form to the absorption chiller connection system, JP-A-6-36786 calculates the coolant temperature or pressure of the fuel cell to maintain the required coolant temperature by using the temperature of the coolant output from the absorption heat pump as a load. After that, a control valve is installed between the gas-liquid separator and the heat pump so that the amount of steam can be controlled by adjusting the valve so that the performance coefficient of the absorption heat pump can be maintained high. Is shown.

또 다른 형태의 종래 연료전지 압력제어 시스템의 하나로 기액분리기에서 외부 부하로 공급되는 증기관에 밸브를 설치하여 부하측 압력과 기액분리기의 압력을 비교하여 설정치가 되도록 밸브에서 증기량을 제어하도록 한 장치가 일본공개특허공보 평5-275100호에 알려져 있다.In another type of conventional fuel cell pressure control system, a device is installed in a steam pipe supplied from an gas-liquid separator to an external load to control the amount of steam in the valve to compare the load-side pressure with the pressure of the gas-liquid separator so as to be set. It is known from Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-275100.

그러나, 상기 종래의 모든 연료전지의 수냉각 시스템 제어방식은, 전지 스택으로부터 발생되는 증기나 열수의 생성양을 능동적으로 제어하는 방식이 아니라, 단순히 특정한 압력과 온도값으로 설정되어 스택으로 유입되는 냉각수에 의해서 발생되어 나오는 일정한 양의 증기나 열수의 이용효율을 높이고자 함에 주안점을 두고 있기 때문에 부하량이 변동되는 경우 그 부하량의 변동에 적절하게 대응할 수 없다는 단점이 지적되고 있다.However, the water cooling system control method of all the conventional fuel cells is not a method of actively controlling the amount of steam or hot water generated from the cell stack, but is simply set to a specific pressure and temperature value and the coolant flows into the stack. The main point is to increase the efficiency of using a certain amount of steam or hot water generated by the present invention. Therefore, it is pointed out that when the load is changed, it cannot adequately respond to the change in the load.

따라서, 본 발명은 종래 연료전지의 수냉각 시스템에서 지적되고 있는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연료전지 본체, 개질장치 및 외부 열부하 장치로 구성된 연료전지 발전시스템에 있어서 전지 스택으로 유입되는 냉각수의 압력과 온도를 제어하여 수냉각 시스템으로 배출되는 액상과 기상의 냉각수 양이 외부 열부하 장치에 필요로 하는 증기량으로 조절되어 공급될 수 있도록 한 연료전지 발전시스템의 제어 방법 및 장치를 제공하는 데 발명의 목적을 두고 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems in the water-cooling system of the conventional fuel cell, and to solve the above problems, the cooling water flowing into the cell stack in the fuel cell power generation system composed of a fuel cell body, a reformer and an external heat load device. The present invention provides a method and apparatus for controlling a fuel cell power generation system in which the amount of liquid and gaseous cooling water discharged to a water cooling system is controlled and supplied to the amount of steam required for an external heat load device by controlling pressure and temperature. The purpose is to.

즉, 본 발명은 수냉각 시스템의 외부 열부하 변화에 연동되어 스택 입구부의 냉각수 온도와 압력이 재설정되도록 함으로써 변화된 외부 열부하에 필요로 하는 양 만큼의 증가 또는 감소된 증기가 수냉각 시스템의 외부 열부하로 공급될 수 있도록 함으로써 외부 열부하 장치의 안정적인 구동이 지속될 수 있도록 하는 데 목적이 있다.That is, according to the present invention, an increase or a decrease in the amount of steam required for the changed external heat load is supplied to the external heat load of the water cooling system by causing the cooling water temperature and the pressure of the stack inlet to be reset in conjunction with the external heat load change of the water cooling system. The purpose is to ensure stable operation of the external heat load device.

도1은 본 발명에 따른 제어장치를 포함하는 연료전지 발전시스템의 개략구조도.1 is a schematic structural diagram of a fuel cell power generation system including a control device according to the present invention;

도2는 본 발명에 따른 연료전지 발전시스템의 전지 스택 내부에서의 가열곡선과 증기 생성과정을 보인 그래프.Figure 2 is a graph showing a heating curve and steam generation process inside the cell stack of the fuel cell power generation system according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 연료전지 발전시스템의 제어 방법에 대한 흐름도.3 is a flowchart of a control method of a fuel cell power generation system according to the present invention;

(( 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ))((Description of the code for the main part of the drawing))

1. 전지 본체 2. 기액분리기1. Battery Body 2. Gas-liquid Separator

3. 냉각 열교환기 4. 증기사용 시스템3. Cooling heat exchanger 4. Steam system

5. 개질기 6. 냉각수 온도제어부5. Reformer 6. Coolant Temperature Control

6a. 혼합밸브 7. 냉각수 압력제어부6a. Mixing Valve 7. Coolant Pressure Control

7a. 냉각수 펌프 8. 스택 반응온도 제어부7a. Coolant Pump 8. Stack Reaction Temperature Control

8b. 스택온도 제어밸브 11. 콘트롤러8b. Stack Temperature Control Valve 11.Controller

12. 부하검출기12. Load detector

본 발명 연료전지 발전시스템의 제어 방법 및 장치는, 전지 스택 입구부로 연결된 냉각수 유입관로상에 그 내부를 흐르는 냉각수의 온도와 압력을 조절할 수 있는 수단을 마련하고, 냉각 시스템의 열부하 장치의 열부하 변화를 감지해 내는 수단을 마련하여 감지된 열부하의 변화에 따라 상기 스택 입구부에 설치된 온도와 압력 조절수단으로 제어신호를 인가함으로써 전지 스택으로 유입되는 냉각수의 온도와 압력이 재설정되도록 하여 전지 스택으로부터 냉각 시스템으로 배출되는 증기가 현재 열부하 장치에서 필요로 하는 증기량으로 조절될 수 있도록 한 데에 기술적 특징이 있다.The control method and apparatus of the fuel cell power generation system of the present invention provide a means capable of adjusting the temperature and pressure of the cooling water flowing therein on a cooling water inlet conduit connected to the battery stack inlet, and changes the heat load of the thermal load device of the cooling system. By providing a means to detect the temperature and pressure of the coolant flowing into the battery stack by applying a control signal to the temperature and pressure regulating means installed in the stack inlet in accordance with the change of the detected heat load to reset the temperature of the cooling system from the battery stack It is a technical feature that the steam discharged to the furnace can be adjusted to the amount of steam required by the current heat load device.

다시말하면, 본 발명은 스택 입구부 냉각수의 압력과 온도를 제어하여 외부 열원 및 개질기에서 요구되는 증발량을 능동적으로 제어하는 연료전지 발전시스템의 운전 방법과 그러한 운전 방법의 수행에 적합한 장치라고 할 수 있다.In other words, the present invention can be said to be a method of operating a fuel cell power generation system that actively controls the amount of evaporation required by an external heat source and a reformer by controlling the pressure and temperature of the stack inlet cooling water, and a device suitable for performing such an operation method. .

일반적으로 연료전지 발전시스템에서 냉각열은 기액분리기에서의 증기방출과, 기액분리기 출구에 설치된 냉각 열교환기에서의 냉각수와의 열교환에 의한 냉각으로 이루어진다. 따라서, 본 발명에서 스택 입구부에서 냉각수의 온도와 압력이 제어되도록 하는 것은 결국 상기 두가지 냉각열의 선택적인 조절과, 증발온도 조절에 의해 부하로 공급되는 증기량을 연료전지 발전시스템 입장에서 능동적으로 제어하는 것을 의미하게 된다.In general, in a fuel cell power generation system, the heat of cooling consists of vapor discharge from a gas-liquid separator and cooling by heat exchange with cooling water in a cooling heat exchanger installed at the outlet of the gas-liquid separator. Therefore, in the present invention, the temperature and pressure of the cooling water at the inlet of the stack are controlled to eventually control the amount of steam supplied to the load by selectively controlling the two cooling heats and controlling the evaporation temperature. Will mean.

한편, 냉각수의 스택 입구 온도는 주어진 압력하에서 증기로 방출되는 열량과 냉각 열교환기로 방출되는 열량을 결정하는 변수로 작용하게 된다. 이를 보다 자세히 설명하면, 냉각수 입구온도가 높다는 것은 냉각 열교환기에서 방출되는 열량이 적은 것으로, 같은 열을 방출하기 위해서는 증기를 통해 많은 열이 방출되어야 한다. 이는 스택 입구 냉각수 온도가 높으면 스택 내부에서 액체 상태로 가열하는 열량이 감소하고 증발에 사용되는 열이 증가하기 때문이다.On the other hand, the stack inlet temperature of the cooling water serves as a variable for determining the amount of heat released to the steam and the amount of heat released to the cooling heat exchanger under a given pressure. In more detail, the high cooling water inlet temperature means less heat is emitted from the cooling heat exchanger, and in order to discharge the same heat, a large amount of heat must be released through the steam. This is because a higher stack inlet coolant temperature reduces the amount of heat that is heated to the liquid state inside the stack and increases the heat used for evaporation.

반대로 냉각수 입구 온도가 낮다는 것은 냉각 열교환기에서 대부분의 열을 회수한 것으로 냉각수가 과냉된 상태이므로 스택에서 냉각수를 액체 상태로 가열하는 데 많은 열량이 사용되어 증발 열량이 상대적으로 감소하게 된다.On the contrary, the low temperature of the cooling water inlet means that most of the heat is recovered from the cooling heat exchanger. Since the cooling water is supercooled, a large amount of heat is used to heat the cooling water in a liquid state in the stack, thereby reducing the amount of heat of evaporation.

따라서, 스택 입구 냉각수 온도조절에 의해 주어진 압력하에서 증발량의 조절이 가능하게 된다.Thus, it is possible to control the amount of evaporation under a given pressure by adjusting the stack inlet coolant temperature.

또한 스택 내부의 냉각수 증발온도는 압력에 의해서 좌우되는 데, 주어진 온도에서 압력이 높게 되면 고온에서 증발이 일어나게 되고, 반대로 압력이 낮으면 저온에서 증발이 일어나므로 동일한 열량이 주어질 경우 압력에 의해 증발온도를 제어하여 액체 상태의 열회수량과 증발에 의한 열회수량을 조절하여 증발량을 조절할 수 있다.In addition, the evaporation temperature of the cooling water inside the stack is dependent on the pressure. If the pressure is high at a given temperature, evaporation occurs at high temperature. On the contrary, if the pressure is low, evaporation occurs at low temperature. By controlling the amount of heat recovery in the liquid state and the amount of heat recovery by evaporation can be adjusted to adjust the amount of evaporation.

이때, 압력저하에 의해 증발온도가 떨어지게 되면 증기의 온도는 다수 감소하나 증기의 양이 증가하여 증기 전체의 열량은 증가하게 된다. 특히, 연료전지 발전 시스템에서 압력제어를 하게 되면 연료전지 저부하 전기 상태에서 스택내의 열발생량이 충분하지 않을 경우에도 기존의 예열용 전기히터를 보조 동력원으로 사용하지 않고 저온의 증기를 충분히 발생시켜 개질기로 공급할 수 있는 장점이 있다.At this time, when the evaporation temperature is lowered due to the pressure drop, the temperature of the steam decreases a lot, but the amount of steam increases, so that the heat of the entire steam increases. Particularly, if the pressure control is performed in the fuel cell power generation system, even if the heat generation amount in the stack is not sufficient in the fuel cell low load electric state, the reformer can generate enough low-temperature steam without using the preheating electric heater as an auxiliary power source. There is an advantage that can be supplied.

본 발명에서 스택 입구부에서의 냉각수 압력제어는 인버터에 의해 가변되는 주파수에 비례하여 변하는 펌프의 회전수 제어를 통해서 제어하고 있는 바, 이같은 제어방식은 기존의 댐퍼나 밸브등을 통해서 압력을 제어하는 시스템에 비해 압력손실이 적기 때문에 부가 에너지의 사용을 최소화시킬 수 있다.In the present invention, the coolant pressure control at the inlet of the stack is controlled through the rotation speed control of the pump which is changed in proportion to the frequency variable by the inverter. Such a control method controls the pressure through a conventional damper or valve. The pressure drop is lower compared to the system, which minimizes the use of additional energy.

그리고, 본 발명에서 스택 입구부에서의 냉각수 온도제어는, 기액분리기에서 출력되는 고온수 출력라인을 두 갈래로 분기시켜 한 라인은 냉각수 열교환기로 향하게 하고 다른 한 라인은 직접 혼합밸브로 유입되도록 하여 두 라인의 유량비 조절을 통해서 이루어지도록 하고 있다.In the present invention, the temperature control of the coolant at the inlet of the stack divides the hot water output line output from the gas-liquid separator into two branches so that one line is directed to the cooling water heat exchanger and the other line is directly introduced into the mixing valve. This is done by adjusting the flow rate of the line.

이와같이 기액분리기로부터의 고온수 출력라인을 두 갈래로 분기시키는 이유는 가능한 한 일정하게 많은 유량이 전지 스택으로 공급되도록 함으로써 열전달 시간을 단축시키기 위함이다.The reason for bifurcating the hot water output line from the gas-liquid separator in two ways is to shorten the heat transfer time by ensuring that as much flow rate as possible is supplied to the cell stack.

그리고, 본 발명에서 입구 온도 스택의 온도제어는 스택의 출구에 장착된 자동밸브를 통한 유량제어를 통해서 이루어지게 되며, 스택 내부로 유입되는 냉각수의 유량은 스택 입구 냉각수 온도 및 압력에 관계없이 독립적으로 공급되도록 제어함으로써 스택의 내부온도는 연료전지의 전기화학 반응에 적절한 온도범위내로 일정하게 유지되도록 한다.In the present invention, temperature control of the inlet temperature stack is performed through flow control through an automatic valve mounted at the outlet of the stack, and the flow rate of the coolant flowing into the stack is independent of the stack inlet coolant temperature and pressure. By controlling the supply, the internal temperature of the stack is kept constant within the temperature range appropriate for the electrochemical reaction of the fuel cell.

이와같은 본 발명의 연료전지 발전시스템 구성 및 제어방법을 도1을 참조하여 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다.The fuel cell power generation system configuration and control method of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 as follows.

먼저, 도1은 본 발명에 따른 인산형 연료전지 발전시스템의 개략구조도로서, 도시된 바와같이 본 발명의 연료전지 발전 시스템은 연료극과 공기극을 포함하는 전지 스택(1)과, 전지 스택(1)의 냉각수 출력측에 설치되는 냉각수 저장탱크(Hot water tank)겸 기액분리기(2)(이하, "기액분리기"라 함)과, 기액분리기(2)를 통해 분리된 열수 출력라인상에 설치되는 냉각 열교환기(water cooler)(3)와, 기액분리기(2)에서 분리된 증기 출력라인상에 연결되는 부하장치로서의 증기사용 시스템(4)과, 상기 증기 출력라인으로부터 분기된 증기라인과 연결되며 탄화수소계 연료를 개질하여 전지 스택(1)의 연료극으로 수소가 공급되도록 하는 개질기(5)로 이루어지며 상기 냉각 열교환기(3)를 통과한 냉각수는 전지 스택(1)으로 유입되도록 구성되는 바, 상기의 구조는 일반적인 연료전지 발전시스템에서 공통적으로 구비되어 있는 연료전지의 기본구성에 해당한다.First, FIG. 1 is a schematic structural diagram of a phosphoric acid fuel cell power generation system according to the present invention. As shown in the drawing, the fuel cell power generation system of the present invention includes a battery stack 1 including a fuel electrode and an air electrode, and a battery stack 1. Cooling water storage tank (Hot water tank) and gas-liquid separator 2 (hereinafter referred to as "gas-liquid separator") installed on the cooling water output side of the cooling water exchanger is installed on the hydrothermal output line separated through the gas-liquid separator (2) A hydrocarbon-based system (4) as a load device connected to a water cooler (3), a steam output line separated from the gas-liquid separator (2), and a steam line branched from the steam output line, It is composed of a reformer (5) for reforming the fuel to supply hydrogen to the fuel electrode of the cell stack (1) and the cooling water passing through the cooling heat exchanger (3) is configured to flow into the cell stack (1), Structure is a common kite It corresponds to the basic configuration of the fuel cell is provided in common in a cell power system.

이어서, 상기 연료전지 발전시스템의 기본적인 구조를 바탕으로 하여 본 발명의 방법을 수행하기 위해 적용된 신규의 구성부분을 살펴보면 다음과 같다.Next, based on the basic structure of the fuel cell power generation system looks at the novel components applied to carry out the method of the present invention.

먼저, 본 발명의 연료전지 발전시스템의 제어장치는 상기 냉각 열교환기(3)를 거쳐 전지 스택(1)으로 순환되는 냉각수 관로상에 전지 스택(1)의 입구 냉각수 온도제어를 위한 스택입구 냉각수 온도제어부(6)와 스택입구 냉각수 압력제어부(7)가 각각 설치되며, 전지 스택(1)의 냉각수 출력라인상에는 전지 스택의 반응온도를 일정하게 유지시켜 주기 위한 스택 반응온도 제어부(8)가 설치되고, 상기 기액분리기(2)의 일측에는 연료전지의 초기 구동을 위한 예열시스템으로서 스택 예열온도 제어부(9)가 장착되며, 상기 기액분리기(2)로부터 증기 출력라인을 통해 배출된 증기량에 해당하는 만큼의 냉각수를 자동보충하여 기액분리기(2)의 수위가 항상 일정하게 유지되도록 냉각수의 보충을 행하는 수위제어부(10)가 설치된다.First, the control device of the fuel cell power generation system of the present invention is a stack inlet coolant temperature for controlling the inlet coolant temperature of the battery stack 1 on the coolant pipe circulated to the cell stack 1 via the cooling heat exchanger 3. A control unit 6 and a stack inlet coolant pressure control unit 7 are respectively provided, and a stack reaction temperature control unit 8 is installed on the coolant output line of the battery stack 1 to maintain a constant reaction temperature of the battery stack. One side of the gas-liquid separator 2 is equipped with a stack preheating temperature control unit 9 as a preheating system for initial driving of a fuel cell, and corresponds to the amount of steam discharged from the gas-liquid separator 2 through a steam output line. The water level control unit 10 is provided to automatically replenish the cooling water so as to replenish the cooling water so that the level of the gas-liquid separator 2 is always kept constant.

그리고, 본 발명의 장치에서는 상기 각 제어부(6 - 10)로 제어신호를 입출력하여 자동적인 제어가 이루어지도록 하는 콘트롤러(11)가 구비되며, 상기 증기사용 시스템(4)의 출력측에는 열부하의 변동을 검출하는 부하검출기(12)가 장착되어 있다.In the apparatus of the present invention, a controller 11 is provided to input and output a control signal to each of the controllers 6-10 so that automatic control is performed. On the output side of the steam use system 4, a change in heat load is provided. A load detector 12 for detecting is mounted.

도1에서 각 구성부 사이를 연결하는 실선은 냉각수 및 증기이 흐르는 유체도관으로서의 프로세스 라인(process line)이며, 점선은 각 제어부(6 - 10)와 콘트롤러(11) 사이에 연결된 신호전달선이다.In FIG. 1, the solid line connecting each component is a process line as a fluid conduit through which cooling water and steam flow, and the dotted line is a signal transmission line connected between each control unit 6-10 and the controller 11.

도면중 미설명 부호 13은 기액분리기(2)의 수위를 검출하여 그 검출값을 수위제어부(10)로 인가하는 수위검출기이고, 14는 수위제어부로 보충 냉각수를 공급하는 급수탱크이다.In the figure, reference numeral 13 denotes a water level detector for detecting the water level of the gas-liquid separator 2 and applying the detected value to the water level controller 10, and 14 is a water supply tank for supplying supplementary cooling water to the water level controller.

상기 스택입구 냉각수 온도제어부(6)는 혼합밸브(6a)와, 혼합밸브의 개도조절을 제어하는 온도제어기(6b) 및 혼합밸브의 출력라인상에 설치되어 냉각수의 온도를 측정하고 그 측정된 온도값을 상기 온도제어기(6b)로 인가하는 온도검출기(6c)로 구성되며, 이때, 상기 혼합밸브(6a)로는 냉각 열교환기(3)를 거쳐 지나온 냉각수와 상기 기액분리기(2)의 열수 출력라인으로부터 분기된 분기 라인을 통해서 유입되는 열수가 공통으로 유입되는 데, 이들 두 라인을 통해서 유입되는 냉각수의 혼합비는 온도제어기(6b)에 의해서 제어된다.The stack inlet coolant temperature control unit 6 is installed on the mixing valve 6a, the temperature controller 6b for controlling the opening degree of the mixing valve, and the output line of the mixing valve to measure the temperature of the cooling water and measure the measured temperature. It consists of a temperature detector (6c) for applying a value to the temperature controller (6b), wherein the mixing valve (6a) is a cooling water passing through the cooling heat exchanger (3) and the hot water output line of the gas-liquid separator (2) The hot water flowing in through the branch line branched from is commonly introduced, the mixing ratio of the cooling water flowing through these two lines is controlled by the temperature controller 6b.

다음, 스택입구 냉각수 압력제어부(7)는 냉각수 펌프(7a)와, 냉각수 펌프에 인버터(7c)를 경유하여 회전수 제어신호를 인가하는 압력제어기(7b) 및 전지 스택(1)으로 유입되는 냉각수의 압력을 검출하는 압력검출기(7d)로 구성되어 있다.Next, the stack inlet coolant pressure control unit 7 is a coolant pump 7a, a coolant flowing into the pressure controller 7b and a battery stack 1 for applying a rotation speed control signal to the coolant pump via the inverter 7c. It consists of the pressure detector 7d which detects the pressure of this.

그리고, 상기 스택 반응온도 제어부(8)는 전지 스택(1)의 내부 온도를 검출하기 위한 반응온도 검출기(8a)와, 전지 스택(1)의 냉각수 출력라인상에 설치되는 스택온도 제어밸브(8b) 및 그 제어밸브의 개도를 조절하는 제어신호를 인가하여 전지 스택(1) 내부의 온도가 반응에 적정한 온도범위를 항시 유지되도록 하는 반응온도 제어기(8c)로 이루어져 있다.In addition, the stack reaction temperature control unit 8 includes a reaction temperature detector 8a for detecting the internal temperature of the battery stack 1 and a stack temperature control valve 8b provided on the cooling water output line of the battery stack 1. ) And a reaction temperature controller 8c which applies a control signal for adjusting the opening degree of the control valve so that the temperature inside the battery stack 1 is always maintained in a temperature range suitable for the reaction.

한편, 상기 스택 예열온도 제어부(9)는 기액분리기(2) 내부의 온도를 측정하는 온도검출기(9a)와 연료전지의 시동시 전지 스택의 온도를 최저 작동 운전범위(일예로 약 100 - 130℃)까지 예열시키기 위하여 기액분리기(2)를 가열시키는 전기히터(9b) 및 예열온도 제어기(9c)로 이루어진다.On the other hand, the stack preheat temperature control unit 9 is the temperature detector (9a) for measuring the temperature inside the gas-liquid separator (2) and the temperature of the battery stack at the start of the fuel cell is the minimum operating operating range (for example about 100-130 ℃ It consists of an electric heater 9b and a preheating temperature controller 9c which heats the gas-liquid separator 2 to preheat).

다음, 수위제어부(10)는 수위검출기(13)를 통해서 검출된 현재 기액분리기(2)의 수위가 설정된 수위보다 낮은 때에 급수탱크(14)에 저장된 탭 워터가 냉각수 라인(프로세스 라인)을 통해서 공급되도록 하는 역할을 하는 것으로 급수 펌프(10a)와 급수 펌프에 구동제어신호를 인가하는 레벨제어기(9b) 및 급수 펌프(10a)로부터 급수되는 냉각수의 여과를 위한 정수기(10c)로 이루어져 있다.Next, the water level controller 10 supplies tap water stored in the water supply tank 14 through the coolant line (process line) when the current level of the gas-liquid separator 2 detected by the water level detector 13 is lower than the set water level. It consists of a water supply pump (10a), a level controller (9b) for applying a drive control signal to the feed water pump and a water purifier (10c) for filtration of the cooling water supplied from the feed water pump (10a).

그리고, 상기 콘트롤러(11)는 내부에 마이크로 프로세서가 내장되어 있어 각 제어부(6 - 10)를 통해서 입출력 포트(11a)로 입력되는 신호를 처리하여 다시 이들 각 제어부로 제어신호를 출력하게 된다.In addition, the controller 11 has a microprocessor built therein to process a signal input to the input / output port 11a through each control unit 6-10 to output a control signal to each control unit.

이와같은 구조로 이루어진 본 발명 연료전지 발전시스템의 운전과정 내지 제어방식을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation process or the control method of the fuel cell power generation system of the present invention having such a structure in detail as follows.

먼저, 증기사용 시스템(4)의 부하가 일정한 경우에는 전지 스택(1) 내부의 온도가 균일하게 유지되게끔 스택 입출구의 냉각수 온도차가 일정한 값으로 유지될 수 있도록 제어가 수행될 것이다. 다시말하면, 부하의 변동의 없는 때에는 스택입구 냉각수 온도제어부(6) 및 압력제어부(7)는 최초에 설정된 값을 그대로 유지한 상태로 제어가 이루어지게 되므로 전지 스택(1) 내부로 유입되는 냉각수의 압력과 온도는 변화됨이 없이 단지 스택 내부의 반응온도를 적절한 범위내로 유지시키기 위한 제어만이 수행된다.First, when the load of the steam using system 4 is constant, the control will be performed so that the cooling water temperature difference of the stack entrance and exit can be maintained at a constant value so that the temperature inside the battery stack 1 is kept uniform. In other words, when there is no load change, the stack inlet coolant temperature control unit 6 and the pressure control unit 7 are controlled while maintaining the initial set value. Without changing the pressure and temperature, only control is performed to keep the reaction temperature within the stack within an appropriate range.

다음, 부하검출기(12)를 통해서 콘트롤러(11)로 입력된 부하검출값이 원래의 값으로부터 변화되는 때에는 콘트롤러(11)에서 이를 연산하여 냉각수 온도제어부(6)와 냉각수 압력제어부(7)로 제어신호를 출력하여 전지 스택(1)으로 유입되는 냉각수의 압력과 온도가 상기 변화된 부하에 대응하여 변화되도록 한다.Next, when the load detection value input to the controller 11 through the load detector 12 is changed from the original value, it is calculated by the controller 11 and controlled by the coolant temperature controller 6 and the coolant pressure controller 7. The signal is output so that the pressure and temperature of the coolant flowing into the battery stack 1 change in response to the changed load.

즉, 외부 열부하가 변동하는 때에는 부하에 연동하여 전지 스택(1)으로 유입되는 냉각수의 온도가 주어진 범위내에서 변화되도록 함으로써 부하의 변동에 비례하도록 외부로 공급되는 증기의 유량을 제어하게 된다. 전지 스택(1)으로 유입되는 냉각수의 온도는 냉각수 온도제어부(6)의 혼합밸브(6a) 조절을 통해서 이루어지게 되는 데, 냉각 열교환기(3)를 거치면서 냉각되어 나온 상대적으로 낮은 온도의 열수와 냉각되지 않고 분기 열수라인을 통해 바이패스된 열수간의 혼합비에 의해서 냉각수의 온도제어가 행해지게 된다.That is, when the external heat load fluctuates, the flow rate of the steam supplied to the outside is controlled in proportion to the load variation by causing the temperature of the coolant flowing into the battery stack 1 to change within a given range in conjunction with the load. The temperature of the coolant flowing into the battery stack 1 is achieved by adjusting the mixing valve 6a of the coolant temperature control unit 6, and the relatively low temperature hot water that is cooled by passing through the cooling heat exchanger 3. Temperature control of the cooling water is performed by the mixing ratio between the hot water bypassed through the branch hydrothermal line without cooling.

한편, 본 발명에서는 부하량의 변화시 상기와 같은 냉각수 온도제어를 통해서 증기량의 조절이 이루어지도록 하는 제어와 병행하여 냉각수 압력제어를 통해서 증기량이 열부하 변화에 연동하여 변화될 수 있도록 하고 있는 바, 그 구체적인 제어 방식은 다음과 같다.On the other hand, in the present invention, in parallel with the control to control the amount of steam through the cooling water temperature control as described above when the load amount changes, the amount of steam through the cooling water pressure control can be changed in conjunction with the change in the heat load, the specific The control method is as follows.

먼저, 외부 부하에 변화가 없거나 전기 부하에 관계없이 일정한 압력으로 시스템을 운전할 때에는 외란에 관계없이 일정한 값을 유지하기 위한 제어를 수행하게 되며, 외부 열부하의 변동이 발생되는 때에는 콘트롤러(11)로부터의 제어신호에 의해서 압력제어기(7b)가 동작하여 냉각수 펌프(7a)의 구동이 이루어지게 되고, 이에 따라 전지 스택(1)으로 유입되는 냉각수의 압력이 변화됨으로써 스택 내부를 통과하는 냉각수의 증발온도가 최초의 설정치로부터 변화되어 전지 스택으로부터 발생되는 증기량이 변화하게 된다.First, when there is no change in the external load or when operating the system at a constant pressure irrespective of the electrical load, the control is performed to maintain a constant value regardless of the disturbance, and when a change in the external heat load occurs, the controller 11 The pressure controller 7b operates in response to the control signal to drive the coolant pump 7a. As a result, the pressure of the coolant flowing into the battery stack 1 is changed, whereby the evaporation temperature of the coolant passing through the stack is increased. The amount of vapor generated from the cell stack, which is changed from the initial set point, changes.

상기 본 발명 연료전지 발전시스템 가동시 전지 스택(1) 내부에서 일어나는 냉각수의 가열 및 증발을 통한 열회수 과정을 도2를 통해서 살펴보면 다음과 같다.The heat recovery process through heating and evaporation of cooling water occurring in the battery stack 1 when the fuel cell power generation system of the present invention is operated will be described with reference to FIG. 2.

도2는 본 발명에 따른 연료전지 발전시스템의 스택내부에서의 가열곡선과 증기 생성과정을 보인 그래프로서, 열부하의 변동이 없을 때 스택 내부에서의 냉각수에 의한 열회수는 곡선 A와 같이 액체 가열과 증발에 의해서 이루어지게 되며, 이때 증발 온도는 포화상태의 압력에 의해 정해지고 압력이 일정한 경우라면 증발온도도 일정하게 된다.FIG. 2 is a graph showing a heating curve and steam generation process in a stack of a fuel cell power generation system according to the present invention. When there is no change in heat load, heat recovery by cooling water in the stack is liquid heating and evaporation as shown in curve A. The evaporation temperature is determined by the saturation pressure and the evaporation temperature is constant if the pressure is constant.

한편, 열부하가 증가하게 되는 경우에는 곡선 B와 같이 스택 입구부의 온도를 올려주면 상기 곡선 A에 비해 액체가열에 사용되는 열량이 감소하고, 증발에 사용되는 열량이 증가하여 압력의 변화없이 외부로 공급할 수 있는 증기량이 증가하게 된다. 부하 증가에 따른 스택 입구 냉각수 온도의 상승은 포화압력에 해당하는 포화 증기온도보다 낮으며 액체 상태로 펌프(7a)를 이용하여 가압을 해 주어야 하기 때문에 포화온도보다 과냉된 상태로 스택 입구로 공급된다. 이것은 냉각 열교환기(3)에 의해서 냉각된다.On the other hand, when the heat load increases, when the temperature of the stack inlet is raised as in curve B, the amount of heat used for heating the liquid decreases compared to the curve A, and the amount of heat used for evaporation increases, so that the heat can be supplied to the outside without changing the pressure. The amount of steam that can be increased. The rise of the stack inlet coolant temperature as the load increases is lower than the saturated steam temperature corresponding to the saturation pressure and is supplied to the stack inlet in a supercooled state than the saturation temperature because it must be pressurized by the pump 7a in the liquid state. . It is cooled by the cooling heat exchanger (3).

주어진 압력과 허용된 온도범위에서 증기량이 충분하지 않을 경우에는 곡선 C과 같이 펌프(7a)의 구동에 의해 압력을 변화시켜 압력에 따른 증발온도가 변화되도록 함으로써 증기량을 증가시킬 수 있다. 이같은 경우 증기의 온도는 다소 떨어지나 주어진 동일한 열량에서 증기의 양이 증가하여 전체적으로 증기가 함유한 열량은 증가하게 되며, 저부하에서도 문제가 되는 개질기에 필요로 하는 증기를 충분히 공급할 수 있다.If the amount of steam in the given pressure and the allowed temperature range is not sufficient, the amount of steam can be increased by changing the pressure by driving the pump 7a as shown in curve C so that the evaporation temperature according to the pressure is changed. In this case, the temperature of the steam decreases slightly, but the amount of steam increases at a given amount of heat, so that the total amount of heat contained in the steam increases, and even at low loads, it is possible to supply enough steam to the reformer in question.

상기와 같은 본 발명 연료전지 발전시스템의 운전 방법을 흐름도로 나타내면 도3과 같다.3 is a flowchart illustrating a method of operating the fuel cell power generation system of the present invention as described above.

본 발명에 따른 연료전지 발전시스템의 냉각 시스템 운전은 전체 연료전지 운전 시스템과 연계되어 콘트롤러의 마이크로 프로세서를 통한 자동제어에 의해서 수행되어 진다. 즉, 본 발명에서는 전지 스택의 냉각수 입구 압력과 온도, 스택의 반응온도 및 열부하 변화량을 온도나 압력변화로 계측하여 콘트롤러에서 연산을 수행하여 부하변화에 연동한 제어 설정치를 산출하고, 그 산출된 값으로 혼합밸브를 제어하여 냉각수 입구온도를 조절함과 함께 냉각수 펌프를 제어하여 냉각수 입구압력을 조절하게 된다.Cooling system operation of the fuel cell power generation system according to the present invention is performed by automatic control through a microprocessor of the controller in conjunction with the entire fuel cell operation system. That is, in the present invention, the coolant inlet pressure and temperature of the battery stack, the reaction temperature and the heat load change amount of the stack are measured as temperature or pressure change, and the controller performs calculations to calculate a control set value linked to the load change, and calculates the calculated value. By controlling the mixing valve to control the coolant inlet temperature and the coolant pump by controlling the coolant inlet pressure.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명은 전지 스택의 반응온도가 항시 최적의 온도범위로 유지되도록 제어가 이루어지도록 한 가운데 냉각 시스템의 열부하 변화에 대응하여 스택 입구 냉각수 온도 및 압력이 변화되도록 하여 부하의 변화에 연동하여 증기 생성량이 변화되도록 함으로써 연료전지 발전시스템의 열에너지를 열원으로 사용하는 증기사용 시스템이 열부하의 변화에 관계없이 지속적이고도 안정적인 가동이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 기대되고 있다.As described above, the present invention is controlled so that the reaction temperature of the battery stack is always maintained in the optimum temperature range, while the stack inlet coolant temperature and pressure are changed in response to the change in the heat load of the cooling system. By changing the amount of steam produced in conjunction with the system, it is expected that the steam using system using heat energy of the fuel cell power generation system as a heat source can be continuously and stably operated regardless of the heat load.

Claims (7)

전지 스택, 기액분리기, 냉각 열교환기, 증기사용 시스템 및 콘트롤러로 이루어진 수냉식 연료전지 발전시스템에 있어서, 증기사용 시스템의 열부하 변화를 검출하는 단계와, 콘트롤러에서 상기 열부하 변화량의 검출값으로 연산을 행하여 부하변화에 연동한 제어 설정치를 산출하는 단계와, 상기 산출된 제어 설정치에 의해 전지 스택으로 유입되는 냉각수의 온도와 압력이 조절되도록 하여 변화된 부하에 부합하는 증기 생성량이 증기사용 시스템으로 공급될 수 있도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 제어방법.In a water-cooled fuel cell power generation system consisting of a battery stack, a gas-liquid separator, a cooling heat exchanger, a steam use system, and a controller, detecting a heat load change of a steam use system, and performing a calculation based on a detection value of the heat load change amount in a controller. Calculating a control set point linked to the change, and controlling the temperature and pressure of the coolant flowing into the battery stack by the calculated control set point so that the amount of steam generated corresponding to the changed load can be supplied to the steam using system. Control method of a fuel cell power generation system comprising the step. 제1항에 있어서, 상기 전지 스택으로 유입되는 냉각수의 온도조절은 기액분리기의 고온수 배출관을 분기하여 한 관로는 혼합밸브로 직접 연결되도록 하고, 나머지 관로는 냉각 열교환기를 거쳐 혼합밸브로 연결되도록 하여 이들 두 관로를 통해 유입되는 유량의 혼합비를 제어함에 의해서 이루어짐을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 제어방법.The method of claim 1, wherein the temperature control of the cooling water flowing into the battery stack branches the hot water discharge pipe of the gas-liquid separator so that one pipe is directly connected to the mixing valve, and the other pipe is connected to the mixing valve through the cooling heat exchanger. The control method of the fuel cell power generation system, characterized in that made by controlling the mixing ratio of the flow rate flowing through these two pipelines. 제1항에 있어서, 상기 전지 스택으로 유입되는 냉각수의 압력조절은 전지 스택의 입구측 냉각수 관로상에 설치된 냉각수 펌프의 회전수 제어에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 제어방법.The method of claim 1, wherein the pressure control of the coolant flowing into the battery stack is performed by controlling the rotation speed of a coolant pump installed on an inlet coolant pipe of the battery stack. 전지 스택(1), 기액분리기(2), 냉각 열교환기(3), 증기사용 시스템(4) 및 냉각 열교환기(3)를 포함하는 연료전지 발전시스템에 있어서, 상기 냉각 열교환기(3)를 거쳐 전지 스택(1)으로 순환되는 냉각수 관로상에 전지 스택(1)의 입구 냉각수 온도제어를 위한 스택입구 냉각수 온도제어부(6)와 스택입구 냉각수 압력제어부(7)가 각각 설치되며, 전지 스택(1)의 냉각수 출력라인상에는 전지 스택의 반응온도를 일정하게 유지시켜 주기 위한 스택 반응온도 제어부(8)가 설치되고, 상기 각 제어부(6 - 8)로 제어신호를 입,출력하여 자동적인 제어가 이루어지도록 하는 콘트롤러(11)가 구비되며, 상기 증기사용 시스템(4)의 출력측에는 열부하의 변동을 검출하는 부하검출기(12)가 장착되어 구성됨을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 제어장치.In a fuel cell power generation system comprising a battery stack (1), a gas-liquid separator (2), a cooling heat exchanger (3), a steam using system (4), and a cooling heat exchanger (3), the cooling heat exchanger (3) is The stack inlet coolant temperature control unit 6 and the stack inlet coolant pressure control unit 7 for controlling the inlet coolant temperature of the battery stack 1 are respectively installed on the coolant pipe circulated to the cell stack 1. On the cooling water output line of 1), a stack reaction temperature control unit 8 is installed to maintain a constant reaction temperature of the battery stack, and automatic control is performed by inputting and outputting control signals to the control units 6-8. A controller (11) is provided, and a load detector (12) for detecting a change in heat load is mounted on an output side of the steam use system (4). 제4항에 있어서, 상기 스택입구 냉각수 온도제어부(6)는 혼합밸브(6a)와, 혼합밸브의 개도조절을 제어하는 온도제어기(6b) 및 혼합밸브의 출력라인상에 설치되어 냉각수의 온도를 측정하고 그 측정된 온도값을 상기 온도제어기(6b)로 인가하는 온도검출기(6c)로 이루어지며, 상기 혼합밸브(6a)로는 냉각 열교환기(3)를 거쳐 지나온 냉각수와 상기 기액분리기(2)의 고온수 출력라인으로부터 분기된 분기 라인을 흐르는 고온수가 공통으로 유입되도록 구성됨을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 제어장치.5. The stack inlet coolant temperature control unit (6) is installed on the mixing valve (6a), the temperature controller (6b) for controlling the opening degree of the mixing valve, and the output line of the mixing valve to adjust the temperature of the cooling water. It consists of a temperature detector (6c) for measuring and applying the measured temperature value to the temperature controller (6b), the cooling valve and the gas-liquid separator (2) passed through the cooling heat exchanger (3) to the mixing valve (6a) The control apparatus of a fuel cell power generation system, characterized in that the hot water flowing through the branch line branched from the hot water output line of the common flow. 제4항에 있어서, 스택입구 냉각수 압력제어부(7)는 냉각수 펌프(7a)와, 냉각수 펌프에 인버터(7c)를 경유하여 회전수 제어신호를 인가하는 압력제어기(7b) 및 전지 스택(1)으로 유입되는 냉각수의 압력을 검출하는 압력검출기(7d)로 구성됨을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 제어장치.5. The stack inlet coolant pressure control unit (7) is a coolant pump (7a), a pressure controller (7b) and a cell stack (1) for applying a rotational speed control signal to the coolant pump via an inverter (7c). And a pressure detector (7d) for detecting the pressure of the cooling water flowing into the fuel cell power generation system. 제4항에 있어서, 상기 스택 반응온도 제어부(8)는 전지 스택(1)의 내부 온도를 검출하기 위한 반응온도 검출기(8a)와, 전지 스택(1)의 냉각수 출력라인상에 설치되는 스택온도 제어밸브(8b) 및 그 제어밸브의 개도를 조절하는 제어신호를 인가하여 전지 스택(1) 내부의 온도가 반응에 적정한 온도범위를 항시 유지되도록 하는 반응온도 제어기(8c)로 이루어짐을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 제어장치.The stack reaction temperature control unit (8) according to claim 4, wherein the stack reaction temperature control unit (8) includes a reaction temperature detector (8a) for detecting an internal temperature of the battery stack (1), and a stack temperature provided on the cooling water output line of the battery stack (1). The control valve (8b) and a control signal for controlling the opening degree of the control valve by applying a control temperature controller (8c) so that the temperature inside the battery stack 1 is always maintained in a temperature range suitable for the reaction Control device of fuel cell power generation system.
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