KR20030075013A - 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치에 관한 것으로서, 연료 전지 차량의 구동을 위한 연료 전지 어셈블리의 냉각장치에 있어서, 연료 전지 어셈블리에 워터펌프가 설치된 관로로 연결된 라디에이터와, 라디에이터에 근접 설치되는 냉각팬 및 상기 냉각팬을 구동하는 제1모터를 구비하는 냉각부와, 냉각부의 제1모터와 연결된 피스톤 유압펌프와, 피스톤 유압펌프를 구동하는 제2모터와, 연료 전지 어셈블리에 설치된 온도센서 및 온도센서와 연결되어 센싱 온도가 기준 범위를 넘을 경우의 신호를 감지하여 상기 제2모터의 구동에 의한 상기 피스톤 유압펌프의 작동에 의하여 상기 냉각팬을 작동시키는 ECU를 구비한다.

Description

연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치{COOLING DEVICE OF FUEL CELL ASSEMBLY OF FUEL CELL TYPE VEHICLE}

본 발명은 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 전지 어셈블리의 외부 냉각을 도모하는 냉각팬을 연료 전지 어셈블리의 온도에 따라 가변적으로 작동되도록 하여 효율적인 냉각을 도모하는 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 연료 전지(F/C ; Fuel/Cell) 차량에 사용되는 고분자 전해질 연료 전지는 연료가 가지고 있는 화학 에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 전지 내에서 전기 화학적으로 직접 전기 에너지로 바꾸는 장치를 말한다.

이러한 연료 전지의 연료는 주로 수소, 메탄, 메탄올 등이 사용되고 연소제로서는 산소나 공기가 사용된다. 상기 연료 전지는 연료 전지 스택이라는 하나의 어셈블리로 조합되어 차량에 적용되는 것이 보통이며, 그 작동에 따른 발열이 상당하므로 소정의 냉각장치에 의한 냉각이 필요하다.

그러나, 상기 연료전지 어셈블리는 큰 발열량이 요구됨으로 이로 인한 냉각장치의 구성이 필요하나, 그 구성도가 매우 복잡하며 하드웨어 구성 또한 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 연료 전지 어셈블리의 외부에 냉각장치를 구비하여 냉각을 효율적으로 할 수 있는 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치를 개략적으로 도시한 도면.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치는, 연료 전지 차량의 구동을 위한 연료 전지 어셈블리의 냉각장치에 있어서, 상기 연료 전지 어셈블리에 워터펌프가 설치된 관로로 연결된 라디에이터; 상기 라디에이터에 근접 설치되는 냉각팬 및 상기 냉각팬을 구동하는 제1모터를 구비하는 냉각부; 상기 냉각부의 제1모터와 연결된 피스톤 유압펌프; 상기 피스톤 유압펌프를 구동하는 제2모터; 상기 연료 전지 어셈블리에 설치된 온도센서; 및 상기 온도센서와 연결되어 센싱 온도가 기준 범위를 넘을 경우의 신호를 감지하여 상기 제2모터의 구동에 의한 상기 피스톤 유압펌프의 작동에 의하여 상기 냉각팬을 작동시키는 ECU를 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 피스톤 유압펌프는 상기 온도센서의 센싱온도에 따라 대응하여 작동되도록 가변형 유량조절밸브가 적용된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 온도센서의 센싱 온도의 기준온도는 섭씨 74°인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치(100)는, 상기 연료 전지 어셈블리(11)에 워터펌프(14)가 설치된 관로(13)로 연결된 라디에이터(10)와, 상기 라디에이터(10)에 근접 설치되는 냉각팬(21) 및 냉각팬(21)을 구동하는 제1모터(23)로 구비된 냉각부(20)와, 상기 냉각부(20)의 제1모터(23)와 연결된 피스톤 유압펌프(30)와, 상기 피스톤 유압펌프(30)를 구동하는 제2모터(40)와, 상기 연료 전지 어셈블리(11)에 설치된 온도센서(50)와, 상기 온도센서(50)와 연결되어 기준 센싱온도의 초과시에 냉각팬(21)을 작동되도록 하는 ECU(60)를 구비한다. 참조번호 16은 구동계통을 말한다.

상기 연료 전지 어셈블리(11)는 연료 전지 스택으로 통칭되는 것으로서, 소정의 연료 전지 차량의 구동에 사용되는 것을 말한다. 상기 연료 전지 어셈블리(11)에는 관로(13)를 통하여 라디에이터(10)와 연결된다. 참조번호 14는 워터펌프를 말한다. 상기 라디에이터(10)는 연료 전지 어셈블리(11)의 방열량을 조절하기 위하여 최적화된 개수 즉, 2개로 구비됨이 바람직하며, 이에 따라 냉각부(20)도 2개부로 구비됨이 바람직하다.

상기 라디에이터(10) 각각의 근접 위치에는 냉각부(20)가 위치되며, 상기 냉각부(20)는 라디에이터(10)에 근접 설치된 냉각팬(21)과, 상기 냉각팬(21)을 구동하는 제1모터(23)로 구비된다.

상기 제1모터(23)는 하나의 피스톤 유압펌프(30)에 의하여 작동되며, 상기 피스톤 유압모터(30)는 제2모터(40)로서 구동된다. 상기 피스톤 유압펌프(30)는 하나로 구비되며, 이 피스톤 유압펌프(30)에는 2개의 제1모터(23)가 각각 연결 설치됨으로써, 하나의 피스톤 유압 펌프(30)를 통하여 2개의 제1모터(23)의 구동이 가능한 구조를 갖는다. 상기 피스톤 유압펌프(30)는 가변형 유량조절 밸브를 적용하여 온도센서(50)의 센싱온도에 따른 냉각팬(21) 속도의 조절이 가능하도록 하여 냉각효율의 증대를 도모하였다

상기 연료 전지 어셈블리(11)의 소정의 위치에는 온도센서(50)가 설치되며, 이 온도센서(50)는 ECU(60)와 연결되어 센싱온도를 ECU(60)에 전달한다.

상기 ECU(60)는 온도센서(50)로부터 센싱된 온도가 기준 온도 즉, 대략 섭씨 74°를 넘을 경우에 피스톤 유압펌프(30)의 제어를 통하여 냉각팬(21)을 작동시켜 연료전지 어셈블리(50)를 냉각하도록 한다.

상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치의 작용을 설명한다.

연료전지 어셈블리(11)에 설치된 온도센서(50)의 센싱온도가 기준온도 즉, 섭씨 74°를 넘을 경우 ECU(60)는 이 센싱온도를 감지하여 피스톤 유압펌프(30)를 작동하도록 하여 냉각팬(21)을 작동하여 연료전지 어셈블리(11)의 외부냉각을 하도록 한다.

여기서 상기 피스톤 유압펌프(30)는 가변형 유량조절 밸브를 적용하여 센싱온도에 따른 냉각팬(21) 속도의 조절이 가능하도록 하여 냉각효율의 증대를 도모하였다.

상기와 같은 본 발명에 따른 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

연료 전지 어셈블리에 온도센서를 장착하고, 이 온도센서의 기준 센싱온도를 ECU로 감지하여 냉각팬을 구동하도록 함으로써, 냉각효율이 증대된다.

또한, 냉각팬을 구동하는 피스톤 유압펌프에 가변 유량 조절밸브를 적용하여 센싱온도에 따라 가변적으로 작동되도록 하여 저소음을 구현하며, 냉각효율이 증대된다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 연료 전지 차량의 구동을 위한 연료 전지 어셈블리의 냉각장치에 있어서,

   상기 연료 전지 어셈블리에 워터펌프가 설치된 관로로 연결된 라디에이터;

   상기 라디에이터에 근접 설치되는 냉각팬 및 상기 냉각팬을 구동하는 제1모터를 구비하는 냉각부;

   상기 냉각부의 제1모터와 연결된 피스톤 유압펌프;

   상기 피스톤 유압펌프를 구동하는 제2모터;

   상기 연료 전지 어셈블리에 설치된 온도센서; 및

   상기 온도센서와 연결되어 센싱 온도가 기준온도를 넘을 경우의 신호를 감지하여 상기 제2모터의 구동에 의한 상기 피스톤 유압펌프의 작동에 의하여 상기 냉각팬을 작동시키는 ECU를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 피스톤 유압펌프는 상기 온도센서의 센싱온도에 따라 대응하여 작동되도록 가변형 유량조절밸브가 적용된 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 온도센서의 센싱 온도의 기준온도는 섭씨 74°인 것을 특징으로 하는 연료 전지 차량의 연료 전지 어셈블리 냉각장치.