KR20040015021A - 연료전지 시스템 및 그 기동방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (13)
- 물이 통과할 수 있는 다공질판(4)을 통하여 냉각수로(9) 및 전극(2, 3)이 연결된 연료전지 스택(1);상기 냉각수로(9)에서의 냉각수압을 조정하는 압력조정장치(11, 12); 및상기 연료전지 스택(1)의 동작상태에 기초하여 상기 연료전지 스택(1)의 웜업의 완료 여부를 결정하고, 상기 연료전지 스택(1)의 웜업 완료 전에 상기 압력조정장치(11, 12)를 제어하여 상기 냉각수압을 웜업 완료후의 냉각수압보다 낮도록 감소시키는 기능을 갖는 컨트롤러(16)를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 컨트롤러(16)는, 상기 연료전지 스택(1)의 웜업 완료 전에 상기 압력조정장치(11, 12)를 제어하여 상기 냉각수압을 상기 전극(2, 3)의 가스가 상기 냉각수로(9)에 침투하지 않는 압력으로 설정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 컨트롤러(16)는, 상기 연료전지 스택(1)의 웜업 완료 전에 상기 압력조정장치(11, 12)를 제어하여 상기 냉각수압을 상기 전극(2, 3)의 가스가 상기 냉각수로(9)에 침투하지 않는 최저치보다 높도록 설정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제3항에 있어서,상기 연료전지 스택(1)의 흡입구에서 상기 냉각수로(9) 및 상기 전극(2, 3) 사이의 압력차를 검출하는 센서(5, 6, 7)를 더 구비하고,상기 컨트롤러(16)는, 측정된 압력차에 따라 상기 전극(2, 3)의 가스가 상기 냉각수로(9)에 침투하지 않는 압력의 최저치를 결정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 연료전지 스택(1)의 온도를 검출하는 센서(15)를 더 구비하고,상기 컨트롤러(16)는, 상기 연료전지 스택(1)의 온도가 규정온도로 상승했을 때 상기 연료전지 스택(1)의 웜업이 완료됨을 결정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제5항에 있어서,상기 연료전지 스택(1)의 온도를 검출하는 상기 센서(15)는 상기 연료전지 스택(1)의 내부 온도를 검출하고,상기 컨트롤러(16)는, 상기 연료전지 스택(1)의 내부 온도가 상기 연료전지스택(1)에서 물막힘이 발생하지 않는 규정온도로 상승했을때, 상기 연료전지 스택(1)의 웜업이 완료됨을 결정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 연료전지 스택(1)은 복수의 전지들(c1, c2, ..., cn)을 포함하고,상기 연료전지 시스템은 상기 전지들(c1, c2, ..., cn)의 온도를 검출하는 센서들(21)을 더 구비하고,상기 컨트롤러(16)는, 상기 전지들(c1, c2, ..., cn)의 평균온도가, 상기 연료전지 스택(1)에서 물막힘이 발생하지 않는 규정온도로 상승했을 때, 상기 연료전지 스택(1)의 웜업이 완료됨을 결정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 컨트롤러(16)는, 상기 전지의 온도분포로부터 상기 연료전지 스택(1)에서의 물막힘을 예측하고, 상기 전극(2, 3)의 가스가 상기 냉각수로(9)에 침투하지 않는 최저치보다 높도록 상기 냉각수압을 제어하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 연료전지 스택(1)에 공급된 유체의 온도를 상기 연료전지 스택(1)의 방출구에서 검출하는 센서(32)를 더 구비하고,상기 컨트롤러(16)는, 상기 연료전지 스택(1)의 방출구에서 유체의 온도가 규정온도로 상승했을 때, 상기 연료전지 스택(1)의 웜업이 완료됨을 결정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 연료전지 스택(1)의 흡입구와 방출구에서 상기 연료전지 스택(1)에 공급되는 유체의 온도차를 검출하는 센서(31, 32)를 더 구비하고,상기 컨트롤러(16)는, 상기 연료전지 스택(1)의 흡입구와 방출구에서의 유체의 온도차가 규정온도로 상승했을 때, 상기 연료전지 스택(1)의 웜업이 완료됨을 결정하는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제9항 또는 제10항에 있어서,상기 유체는 상기 연료전지 스택(1)에 공급된 냉각수, 연료가스 및 공기 중 하나인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 컨트롤러(16)는, 상기 연료전지 스택(1)의 동작상태로부터 상기 연료전지 스택(1)의 막전극의 가습 상태를 결정하고,막전극이 충분히 가습되지 않았을 때, 상기 전극(2, 3)으로부터 상기 냉각수로(9)로 물이 유출되는 것을 억제하기 위해 냉각수압을 증가시키는 기능을 더 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 물이 통과할 수 있는 다공질판(4)을 통하여 냉각수로(9) 및 전극(2, 3)이 연결된 연료전지 스택(1) 및 상기 냉각수로(9)에서의 냉각수압을 조정하는 압력조정장치(11, 12)를 포함하는 연료전지 시스템의 기동방법으로서,상기 연료전지 스택(1)의 동작상태에 기초하여 상기 연료전지 스택(1)의 웜업의 완료 여부를 결정하는 단계; 및상기 연료전지 스택(1)의 웜업이 완료되기 전에 웜업 완료 후의 냉각수압보다 냉각수압이 낮도록 감소시키기 위해 상기 압력조정장치(11, 12)를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기동방법
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