KR20050118933A - Fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
KR20050118933A
KR20050118933A KR1020040044090A KR20040044090A KR20050118933A KR 20050118933 A KR20050118933 A KR 20050118933A KR 1020040044090 A KR1020040044090 A KR 1020040044090A KR 20040044090 A KR20040044090 A KR 20040044090A KR 20050118933 A KR20050118933 A KR 20050118933A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
vehicle
signal
cell system
air blower
Prior art date
Application number
KR1020040044090A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100623768B1 (en
Inventor
조일희
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020040044090A priority Critical patent/KR100623768B1/en
Publication of KR20050118933A publication Critical patent/KR20050118933A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100623768B1 publication Critical patent/KR100623768B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/02Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit
    • B60L15/08Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit using pulses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0202Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/10DC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/20Energy converters
    • B60Y2400/202Fuel cells
    • 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)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 연료전지 스택에 에어를 공급하는 에어 블로워(AIR BLOWER)와, 운전자의 악셀레이터 답력 신호에 따라 차량을 가속하는데 필요한 전류를 계산하는 연료전지 시스템 제어기(FCC)와, 전원 분배 제어기(PDU)와, 차량을 가속하는데 필요한 토크를 계산하는 모터 제어기를 구비하는 연료전지 시스템에 있어서, 차량 악셀레이터의 답력 신호를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 교류/직류 변환기(AC/DC CONVERTER)와, 교류/직류 변환기로 변환된 디지털 신호를 상기 에어 블로워 및 차량 구동 모터의 구동을 위한 펄스로 전환 발생시키는 펄스 발생기와, 펄스 발생기의 신호를 전송받아 상기 에어 블로워 및 상기 차량 구동 모터가 운전자의 악셀레이터 작동시 함께 작동되기 위한 주파수로 변조하는 진폭 변조기를 구비한다.The present invention relates to a fuel cell system, comprising: an air blower (air blower) for supplying air to a fuel cell stack, a fuel cell system controller (FCC) for calculating a current required to accelerate a vehicle according to an accelerator signal of a driver; A fuel cell system including a power distribution controller (PDU) and a motor controller for calculating a torque required to accelerate a vehicle, the AC / DC converter receiving a pedal signal of a vehicle accelerator and converting the signal into a digital signal (AC / DC) CONVERTER), a pulse generator for converting and generating a digital signal converted into an AC / DC converter into pulses for driving the air blower and the vehicle driving motor, and the air blower and the vehicle driving motor receiving the pulse generator signal It has an amplitude modulator that modulates to a frequency for operation with the driver's accelerator.

Description

연료전지 시스템{FUEL CELL SYSTEM}Fuel Cell System {FUEL CELL SYSTEM}

본 발명은 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료 전지 시스템의 안정성이 확보되며 차량의 응답속도 향상이 이루어지는 연료전지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly, to a fuel cell system in which stability of a fuel cell system is secured and response speed of a vehicle is improved.

일반적으로 연료전지 시스템에서 연료전지는 필요한 전기를 끌어내기 위해 이론적으로 계산된 반응 가스를 공급받아야 한다. 로드에 따라 필요한 반응가스는 수소와 공기로서 이는 이론적으로 계산될 수 있고 만약 연료전지 시스템이 운전되는 동안 시스템에 부가된 부하보다 반응가스가 적을 경우 연료전지 스택은 회복할 수 없는 손상을 받게 되고 이는 연료전지 시스템의 고장으로 연결된다. In general, fuel cells in a fuel cell system must be supplied with theoretically calculated reactant gases to draw the required electricity. Depending on the load, the required reaction gases are hydrogen and air, which can be theoretically calculated and if the fuel cell stack has less reactive gas than the load applied to the system, the fuel cell stack will be irreparably damaged. This leads to a failure of the fuel cell system.

종래 연료 전지 시스템은 부하 추종방법과 공기 공급 추종방법으로 양분되어 개발되고 있다. 2. Description of the Related Art A fuel cell system is conventionally developed by dividing a load tracking method and an air supply tracking method.

상기 부하 추종방법의 연료전지 시스템(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 연료전지 차량의 운전자가 악셀레이터(3)를 밟아 차속을 증가시키고자 할 경우 차량구동 모터(5)를 필요 회전수로 회전시킨 후, 즉 차량구동 모터(5)가 필요한 부하를 먼저 시스템에 요구 한 후 필요한 전기 에너지를 연료전지 시스템에 요구하여 끌어가게 된다. 참조번호 7은 모터제어기를 말하며, 9는 전원 분배제어기를 말하며, 2는 연료전지 시스템제어기를 말한다.In the fuel cell system 1 of the load tracking method, as shown in FIG. 1, the driver of the fuel cell vehicle needs to rotate the vehicle driving motor 5 when the driver steps on the accelerator 3 to increase the vehicle speed. After the rotation, the vehicle driving motor 5 first requests the required load to the system and then draws the required electric energy to the fuel cell system. Reference numeral 7 denotes a motor controller, 9 denotes a power distribution controller, and 2 denotes a fuel cell system controller.

상기 공기 공급 추종방법의 연료전지 시스템(4)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 연료전지 차량의 운전자가 악셀레이터(3)를 밞아 차속을 증가시키고자 할 경우 연료전지 시스템에 필요한 로드에 따른 충분한 공기를 연료전지 시스템에 먼저 공급한 후 차량구동 모터(5)에서 시스템으로부터 전기에너지를 끌어가게 된다.As shown in FIG. 2, the fuel cell system 4 of the air supply following method is sufficient according to the load required for the fuel cell system when the driver of the fuel cell vehicle tries to increase the vehicle speed by following the accelerator 3. After supplying air to the fuel cell system first, the vehicle driving motor 5 draws electrical energy from the system.

그러나 상기 부하 추종방법은 차량의 응답속도가 빠른 반면 연료전지 시스템의 안정성이 덜 확보되어 연료 전지시스템의 수명이 단축될 수 있는 문제점이 있다. 그리고 상기 공기 공급 추종방법은, 상대적으로 연료전지 시스템의 안정성은 확보되나 차량의 응답속도가 느려져 차량을 운전하는 운전자의 요구를 충족시키지 못할 수 있는 문제점이 있다.However, the load tracking method has a problem in that the response speed of the vehicle is fast and the stability of the fuel cell system is less secured, thereby shortening the life of the fuel cell system. In addition, the air supply following method has a problem that the stability of the fuel cell system is relatively secured, but the response speed of the vehicle is slowed, thereby not meeting the needs of a driver who drives the vehicle.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 운전자의 악셀레이터 구동시 연료전지 시스템의 에어 블로워와 차량 구동모터가 함께 구동되도록 하는 연료전지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and an object thereof is to provide a fuel cell system in which an air blower of a fuel cell system and a vehicle driving motor are driven together when the driver's accelerator is driven.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료전지 시스템은, 연료전지 스택에 에어를 공급하는 에어 블로워(AIR BLOWER)와, 운전자의 악셀레이터 답력 신호에 따라 차량을 가속하는데 필요한 전류를 계산하는 연료전지 시스템 제어기(FCC)와, 전원 분배 제어기(PDU)와, 차량을 가속하는데 필요한 토크를 계산하는 모터 제어기를 구비하는 연료전지 시스템에 있어서, 차량 악셀레이터의 답력 신호를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 교류/직류 변환기(AC/DC CONVERTER); 상기 교류/직류 변환기로 변환된 디지털 신호를 상기 에어 블로워 및 차량 구동 모터의 구동을 위한 펄스로 전환 발생시키는 펄스 발생기; 및 상기 펄스 발생기의 신호를 전송받아 상기 에어 블로워 및 상기 차량 구동 모터가 운전자의 악셀레이터 작동시 함께 작동되기 위한 주파수로 변조하는 진폭 변조기;를 구비하는 것을 특징으로 한다.A fuel cell system controller of the present invention for achieving the above object is an air blower (AIR BLOWER) for supplying air to the fuel cell stack and a fuel cell system controller for calculating the current required to accelerate the vehicle according to the driver's accelerator signal (Fcc), a power distribution controller (PDU), and a fuel cell system including a motor controller for calculating a torque required to accelerate a vehicle, wherein the AC / DC converter receives a foot pedal signal of a vehicle accelerator and converts the signal into a digital signal. (AC / DC CONVERTER); A pulse generator for converting and generating a digital signal converted by the AC / DC converter into pulses for driving the air blower and a vehicle driving motor; And an amplitude modulator for receiving the signal of the pulse generator and modulating the air blower and the vehicle driving motor to a frequency for being operated together when the driver's accelerator is operated.

본 발명에 있어서, 상기 차량 구동모터는 상기 펄스 발생기로부터 직접 구동 신호를 전송받아 작동되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the vehicle driving motor is operated by receiving a drive signal directly from the pulse generator.

본 발명에 있어서, 상기 에어 블로워는 상기 진폭 변조기로부터 변조된 신호를 전송받아 구동되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the air blower is driven by receiving a modulated signal from the amplitude modulator.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 시스템을 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.Hereinafter, a fuel cell system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a view schematically showing a fuel cell system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 시스템(100)은, 연료전지 스택에 에어를 공급하는 에어 블로워(AIR BLOWER)(11)와, 운전자의 악셀레이터(13) 답력 신호에 따라 차량을 가속하는데 필요한 전류를 계산하는 연료전지 시스템 제어기(FCC)(15)와, 전원 분배 제어기(PDU)(17)와, 차량을 가속하는데 필요한 토크를 계산하는 모터 제어기(19)를 구비하는 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 차량 악셀레이터(13)의 답력 신호를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 교류/직류 변환기(AC/DC CONVERTER)(10)와, 교류/직류 변환기(10)로 변환된 디지털 신호를 에어 블로워(11) 및 차량 구동 모터(12)의 구동을 위한 펄스로 전환 발생시기는 펄스 발생기(20)와, 펄스 발생기(20)의 신호를 전송받아 에어 블로워(11) 및 차량 구동 모터(12)가 운전자의 악셀레이터(13) 작동시 동시에 구동되도록 하기 위한 주파수로 변조하는 진폭 변조기(30)를 구비한다.As shown in FIG. 3, the fuel cell system 100 according to the present invention includes an air blower 11 for supplying air to the fuel cell stack, and a vehicle according to the driver's accelerator signal. A fuel cell comprising a fuel cell system controller (FCC) 15 for calculating the current required to accelerate the engine, a power distribution controller (PDU) 17, and a motor controller 19 for calculating the torque required to accelerate the vehicle. The system relates to an AC / DC converter (10) for receiving a stepping signal from the vehicle accelerator (13) and converting it into a digital signal, and converting the digital signal converted into an AC / DC converter (10) to air. The pulse generator 20 and the pulse generator 20 receive the signals from the pulse blower 20 and the air blower 11 and the vehicle drive motor 12 to generate the switching time of the pulse for driving the blower 11 and the vehicle drive motor 12. At the same time the driver's accelerator 13 is And a amplitude modulator 30 for modulating a frequency for that.

상기 교류/직류변환기(AC/DC CONVERTER)(10)는 차량 악셀레이터(13)의 답력 신호를 전송받아 디지털 신호로 변환한다. 이러한 차량 악셀레이터(13)의 답력의 정도에 따라 변환된 신호는 펄스 발생기(20)로 전송된다.The AC / DC converter 10 receives a stepping signal from the vehicle accelerator 13 and converts the signal into a digital signal. The signal converted according to the degree of the step force of the vehicle accelerator 13 is transmitted to the pulse generator 20.

상기 펄스 발생기(20)는 교류/직류변환기(10)로부터 신호를 전송받아, 에어 블로워(11)와 차량 구동 모터(12)의 동시 구동을 위한 펄스로 전환 발생시킨다. 즉, 차량 구동모터(12)는 모터 제어기(19)를 거쳐 펄스 발생기(20)로부터 직접 구동신호를 전송받아 작동되며, 에어 블로워(11)는 진폭 변조기(30)로부터 변조된 신호를 전송받아 구동된다. 이러한 진폭 변조기(30)를 통한 신호의 변조는, 에어 블로워(11)와 차량 구동모터(12)가 악셀레이터(13)의 작동시 동시에 구동되도록 하기 위함이다. The pulse generator 20 receives a signal from the AC / DC converter 10 and converts the pulse generator 20 into pulses for simultaneously driving the air blower 11 and the vehicle driving motor 12. That is, the vehicle driving motor 12 is operated by receiving a drive signal directly from the pulse generator 20 via the motor controller 19, and the air blower 11 receives and receives a modulated signal from the amplitude modulator 30. do. The modulation of the signal through the amplitude modulator 30 is to allow the air blower 11 and the vehicle driving motor 12 to be driven simultaneously when the accelerator 13 is operated.

구체적으로, 차량 구동모터(12)와 에어 블로워(11)는 모두 회전체를 갖고 있는 모터로서 진폭변조 방식에 의해 제어가 가능하다. 이는 주파수만 다를 뿐 ??진폭 변조기(30)를 통해 서로의 주파수를 동일화 시킨다면, 즉 듀티레이셔(DUTY RATE)를 동기화 시킨다면 운전자가 악셀레이터를 밟는 것과 동시에 에어 블로워(11)와 차량 구동모터(12)를 제어할 수 있다. Specifically, both the vehicle drive motor 12 and the air blower 11 are motors having a rotating body, and can be controlled by an amplitude modulation method. This only differs in frequency. If the frequencies are equalized to each other through the amplitude modulator 30, that is, if the duty cycle is synchronized, the driver steps on the accelerator and the air blower 11 and the vehicle driving motor 12 simultaneously. ) Can be controlled.

즉, 운전자가 차량의 속도를 높이기 위해 악셀레이터(13)를 밟으면 이 밟은 정도를 교류/직류 변환기(10)가 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키게 되고, 변환시킨 디지털 신호는 에어 블로워(11)와 차량 구동모터(12)를 제어하기 위한 진폭 변조 신호의 듀티레이셔(DUTY RATE)를 이용하여 환산된 펄스를 발생하게 된다. 이때 차량 구동 모터(12)와 에어 블로워(11)의 제어에 필요한 주파수는 다르기 때문에 진폭 변조기(30)를 통해 에어 블로워(11)에 맞는 주파수로 환산하게 된다. 이에 따라 펄스발생기(20)와 진폭 변조기(30)에서 발생되는 주파수는 에어 블로워(11)와 차량 구동모터(12)에 동시에 입력되어 차량을 가속하는데 필요한 차량 구동모터(12)의 토크와 연료전지 시스템이 필요한 전류를 내는데 필요한 에어 블로워(11)에서 나오는 공기가 시스템에 공급되는 것이 동시에 이루어지도록 한다.That is, when the driver steps on the accelerator 13 to speed up the vehicle, the AC / DC converter 10 converts the stepped degree into an analog signal, and the converted digital signal is the air blower 11 and the vehicle. The converted pulse is generated using a duty racer of an amplitude modulated signal for controlling the driving motor 12. At this time, since the frequency required for the control of the vehicle driving motor 12 and the air blower 11 is different, it is converted into a frequency suitable for the air blower 11 through the amplitude modulator 30. Accordingly, the frequency generated by the pulse generator 20 and the amplitude modulator 30 is simultaneously input to the air blower 11 and the vehicle driving motor 12 to provide torque and fuel cell of the vehicle driving motor 12 necessary to accelerate the vehicle. The air from the air blower 11 necessary for the system to generate the required current is simultaneously supplied to the system.

상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 작용을 설명한다.The operation of the fuel cell system according to the present invention having the above configuration will be described.

먼저, 운전자는 차량의 구동을 위해 악셀레이터(13)를 밟는다.First, the driver steps on the accelerator 13 to drive the vehicle.

이어서, 악셀레이터(13)를 밟은 정도에 해당되는 아날로그 신호를 교류/직류 변환기(10)를 통하여 디지털 신호로 변환한다.Next, the analog signal corresponding to the degree of stepping on the accelerator 13 is converted into a digital signal through the AC / DC converter 10.

다음, 교류/직류 변환기(10)를 통하여 변환된 신호는 펄스 발생기(20)로 전송되어, 에어 블로워(11) 및 차량 구동 모터(12)의 구동을 위한 펄스 신호로 전환된다.Next, the signal converted through the AC / DC converter 10 is transmitted to the pulse generator 20, and converted into a pulse signal for driving the air blower 11 and the vehicle driving motor 12.

이어서, 차량 구동모터(12)는 펄스 발생기(20)로부터 신호를 전송받아 구동되며, 에어 블로워(11)는 펄스 발생기(20)의 신호를 진폭 변조기(30)를 통한 주파수 변조로서 구동된다. 이러한 제어를 통하여 작업자의 악셀레이터 구동시 에어 블로워(11)와 차량 구동모터(12)가 함께 구동되도록 함으로써, 종래 부하 추종식의 로드가 먼저 부가 되어 연료전지 시스템의 안정성이 떨어지는 것을 보완하고, 또한 종래 공기 공급 추종식의 장점인 연료전지 시스템의 안정성을 확보할 수 있도록 하여 악셀레이터를 밟는 동시에 차량의 응답속도의 향상이 가능하도록 한다.Subsequently, the vehicle driving motor 12 is driven by receiving a signal from the pulse generator 20, and the air blower 11 drives the signal of the pulse generator 20 as frequency modulation through the amplitude modulator 30. Through this control, the air blower 11 and the vehicle driving motor 12 are driven together when the accelerator of the operator is driven, thereby compensating for the deterioration of the stability of the fuel cell system because the load of the conventional load tracking type is added first. It is possible to secure the stability of the fuel cell system, which is an advantage of the air supply tracking type, and to improve the response speed of the vehicle while stepping on the accelerator.

상기와 같은 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.The fuel cell system according to the present invention as described above has the following effects.

운전자의 악셀레이터 구동시 연료전지 시스템의 에어 블로워와 차량 구동모터가 함께 구동되도록 하여, 연료전지 시스템의 안정성이 확보되며, 차량의 응답속도가 향상된다. When the driver's accelerator is driven, the air blower of the fuel cell system and the vehicle driving motor are driven together, thereby ensuring the stability of the fuel cell system and improving the response speed of the vehicle.

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.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

도 1은 종래 기술에 따른 부하 추종방법을 적용한 연료전지 시스템을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a fuel cell system to which a load tracking method according to the prior art is applied.

도 2는 종래 기술에 따르 공기 공급 추종방법을 적용한 연료전지 시스템을 개략적으로 도시한 도면.2 is a view schematically showing a fuel cell system to which the air supply following method according to the prior art is applied.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 시스템을 개략적으로 도시한 도면.3 schematically illustrates a fuel cell system according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (3)

연료전지 스택에 에어를 공급하는 에어 블로워(AIR BLOWER)와, 운전자의 악셀레이터 답력 신호에 따라 차량을 가속하는데 필요한 전류를 계산하는 연료전지 시스템 제어기(FCC)와, 전원 분배 제어기(PDU)와, 차량을 가속하는데 필요한 토크를 계산하는 모터 제어기를 구비하는 연료전지 시스템에 있어서,An air blower that supplies air to the fuel cell stack, a fuel cell system controller (FCC) that calculates the current required to accelerate the vehicle according to the driver's accelerator signal, a power distribution controller (PDU), and the vehicle A fuel cell system comprising a motor controller for calculating a torque required to accelerate 차량 악셀레이터의 답력 신호를 전송받아 디지털 신호로 변환하는 교류/직류 변환기(AC/DC CONVERTER);An AC / DC converter (AC / DC CONVERTER) for receiving a foot signal of the vehicle accelerator and converting the signal into a digital signal; 상기 교류/직류 변환기로 변환된 디지털 신호를 상기 에어 블로워 및 차량 구동 모터의 구동을 위한 펄스로 전환 발생시키는 펄스 발생기; 및A pulse generator for converting and generating a digital signal converted by the AC / DC converter into pulses for driving the air blower and a vehicle driving motor; And 상기 펄스 발생기의 신호를 전송받아 상기 에어 블로워 및 상기 차량 구동 모터가 운전자의 악셀레이터 작동시 함께 작동되기 위한 주파수로 변조하는 진폭 변조기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.And an amplitude modulator for receiving the signal of the pulse generator and modulating the air blower and the vehicle driving motor to a frequency to be operated together when the driver's accelerator is operated. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차량 구동모터는 상기 펄스 발생기로부터 직접 구동 신호를 전송받아 작동되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The vehicle driving motor is operated by receiving a drive signal directly from the pulse generator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에어 블로워는 상기 진폭 변조기로부터 변조된 신호를 전송받아 구동되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.The air blower is driven by receiving the modulated signal from the amplitude modulator.
KR1020040044090A 2004-06-15 2004-06-15 Fuel cell system KR100623768B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040044090A KR100623768B1 (en) 2004-06-15 2004-06-15 Fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040044090A KR100623768B1 (en) 2004-06-15 2004-06-15 Fuel cell system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050118933A true KR20050118933A (en) 2005-12-20
KR100623768B1 KR100623768B1 (en) 2006-09-19

Family

ID=37291826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040044090A KR100623768B1 (en) 2004-06-15 2004-06-15 Fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100623768B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013112119A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 Utc Power Corporation Fuel cell hybrid power system for large vehicles

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101417345B1 (en) 2012-09-19 2014-07-08 기아자동차주식회사 Control method for fuel cell system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002209306A (en) 2001-01-12 2002-07-26 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell vehicle control system, and controlling method
JP3940839B2 (en) 2002-08-02 2007-07-04 株式会社日立産機システム Fuel cell system for vehicles
JP2004096835A (en) 2002-08-29 2004-03-25 Nissan Motor Co Ltd Controller for fuel cell vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013112119A1 (en) * 2012-01-24 2013-08-01 Utc Power Corporation Fuel cell hybrid power system for large vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
KR100623768B1 (en) 2006-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6847127B1 (en) System and method for controlling power distribution of fuel cell hybrid electric vehicle
US7459874B2 (en) System and method for controlling electric drive systems
US10236803B2 (en) Hybrid-vehicle variable-voltage traction motor drive
US7362597B2 (en) AC voltage generating apparatus and motive power outputting apparatus
CN102958745B (en) Electric automobile
CA2435009A1 (en) Idle control system for fuel cell vehicle
US7969039B2 (en) Method of controlling fuel cell vehicle and method of controlling DC/DC converter apparatus
US7304444B2 (en) Battery vehicle and method of controlling the same
US7869233B2 (en) Voltage conversion device and computer-readable recording medium having program recorded thereon for computer to control voltage conversion by voltage conversion device
CN103650333B (en) The control method of vehicle and vehicle
AU2007327710A1 (en) Brake control device for electric vehicle
EP1938445A2 (en) Ac voltage output apparatus and hybrid vehicle including the same
EP1225083A3 (en) Vehicle drive system with fuel cell or combustion engine
JPH11285288A (en) Motor control device and method therefor
CN103650310A (en) Fuel cell system
CN102470767B (en) Fuel cell system and control method thereof
JP5887077B2 (en) Power supply system and fuel cell vehicle
KR100456851B1 (en) Auxiliary power unit controlling device of series hybrid electric vehicle
KR19990045486A (en) Rotor holding arrangement of electric motor_
JP4571480B2 (en) Electric motor control device
CN102470768B (en) Fuel cell system and motor drive method
KR100623768B1 (en) Fuel cell system
WO2008114758A1 (en) Fuel cell system
JP5614189B2 (en) Drive control device for rotating electrical machine for vehicle
JP2010035279A (en) Power supply system and electric vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120831

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130830

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150831

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180829

Year of fee payment: 13