KR20090007008A - 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템에 관한 것으로서, 콤프레셔, 콘덴서, 제 1 증발기 등을 구비한 에어컨 시스템과, 냉각수 펌프, 라디에이터 등을 구비한 연료전지 스택의 냉각장치를 포함하는 연료전지 차량에 사용되는 연료전지 스택의 냉각 시스템으로서, 상기 콘덴서 후단에 연결되며, 상기 콤프레셔에서 토출된 냉매를 조절하는 냉매 조절 밸브; 상기 냉매 조절 밸브와 연료전지 스택 사이에 연결 설치되며, 상기 연료전지 스택이 냉각되도록 상기 냉매 조절 밸브를 통해 토출된 냉매의 일부를 이용하여 상기 라디에이터에서 나오는 냉각수를 냉각시켜 상기 연료전지 스택에 공급해주는 제 2 증발기; 및 상기 연료전지 스택의 일정온도 이상 상승시 상기 연료전지 스택을 냉각시키기 위하여 상기 콤프레셔에서 토출된 냉매를 조절하도록 상기 냉매 조절 밸브를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성됨으로써, 연료전지 스택의 냉각 용량 및 실내 냉방 요구량에 따라 가변 용량형 콤프레셔의 작동 용량을 최적으로 제어할 수 있어 매우 효율적이고, 차량 실내의 냉방 성능을 유지하면서 연료전지 스택을 냉각시킬 수 있으므로, 동력 낭비를 최소화할 수 있다.
연료전지 스택, 에어컨 시스템, 콤프레셔, 증발기, 냉매 조절 밸브

Description

연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템{Cooling system of fuel cell stack for fuel cell car}
본 발명은 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 스택 온도가 적정 온도 이상 상승시 연료전지 스택을 냉각시키는 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 연료전지 차량에 있어서는 연료전지 스택에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하는 것이 연료전지의 성능 확보에 있어 필수적이다.
연료전지 스택의 열을 제거하기 위한 연료전지 스택의 냉각장치는 일반적으로 냉각수 펌프에 의해 연료전지 스택에 냉각수을 순환시켜 연료전지 스택을 냉각시킨다.
그런데, 이러한 종래의 냉각장치를 사용할 때에는, 연료전지 차량의 고온 조건에서의 주행 시험시 연료전지의 스택 온도가 급격히 상승하여 일정 시간이상 주행하지 못하고 멈추게 되는 결점이 있다. 이것은 스택 온도가 급격히 상승하는 경우차량의 스택 냉각장치의 냉각수의 냉각이 원활하게 이루어지지 못하여 냉각 용량이 부족해지기 때문에 발생하게 되는 현상이다.
상기와 같은 결점을 해소하기 위해 대한민국 특허공개 제2006-0032815호에서는 이산화탄소를 냉매로 사용하는 방법을 개시하고 있으나, 이산화탄소를 수집하는 방법과, 수집된 이산화탄소에 조금이라도 공기가 섞이게 될 경우 압축 자체가 어려워지는 점과, 또한, 압축하더라도 이산화탄소 압축기에서 엄청난 발열이 발생하며 압축된 이산화탄소의 온도를 낮추기 위해 또 하나의 열교환기(즉, 가스냉각기)와 냉각이 필요하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 연료전지 차량이 외기온이 높은 상태에서 고부하 주행시 연료전지 스택 온도가 적정 온도 이상으로 상승하여 차량이 주행하지 못하게 되는 것을 방지할 수 있는 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 콤프레셔, 콘덴서, 제 1 증발기 등을 구비한 에어컨 시스템과, 냉각수 펌프, 라디에이터 등을 구비한 연료전지 스택의 냉각장치를 포함하는 연료전지 차량에 사용되는 연료전지 스택의 냉각 시스템으로서, 상기 콘덴서 후단에 연결되며, 상기 콤프레셔에서 토출된 냉매를 조절하는 냉매 조절 밸브; 상기 냉매 조절 밸브와 연료전지 스택 사이에 연결 설치되며, 상기 연료전지 스택이 냉각되도록 상기 냉매 조절 밸브를 통해 토출된 냉매의 일부를 이용하여 상기 라디에이터에서 나오는 냉각수를 냉각시켜 상기 연료전지 스택에 공급해주는 제 2 증발기; 및 상기 연료전지 스택의 일정온도 이상 상승시 상기 연료전지 스택을 냉각시키기 위하여 상기 콤프레셔에서 토출된 냉매를 조절하도록 상기 냉매 조절 밸브를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템을 제공한다.
상기 콤프레셔는 가변 용량형이고, 상기 제어부에 의해 작동 용량이 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 냉매 조절 밸브는 상기 콤프레셔에서 토출된 냉매를 제 1 증발기 및 제 2 증발기로 조절할 수 있도록 쓰리 패스 밸브인 것을 특징으로 한다.
상기 연료전지 스택에는 상기 연료전지 스택의 온도를 감지하는 온도 센서부가 설치되며, 상기 온도 센서부에 의해 상기 연료전지 스택이 일정 온도 이상인 것으로 감지되었을 때, 상기 제어부가 상기 냉매 조절 밸브를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템은 기존에 설치된 에어컨 시스템을 이용하므로 별도의 추가 냉매가 필요 없으며, 기존 에어컨 시스템에서 남는 냉방 능력을 연료전지 스택의 냉각에 사용하므로 효율적이고 실용적인 냉작장치를 제공한다는 효과가 있다.
또한, 에어컨 시스템의 가변 용량형의 콤프레셔를 이용하여 차량 실내의 냉방 용량과 연료전지 스택의 냉각 용량에 맞게 작동 용량을 적절히 조절 가능하므로, 동력 소모량을 최소화하면서 냉각/냉방 능력을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
첨부된, 도 1은 본 발명에 따른 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템은 기존에 설치된 에어컨 시스템의 콤프레셔(30)의 작동 용량을 조절하여 여유분의 냉방 능력을 연료전지 스택(10)의 냉각에 이용하는 것으로서, 에어컨 시스템의 콤프레셔(30), 콘덴서(40), 제 1 증발기(60)와, 냉매 조절 밸브(50)와, 제 2 증발기(70)와, 연료전지 스택(10)의 냉각장치 및 제어부(90)를 포함하여 구성된다.
차량에 장착된 에어컨 시스템에는 콤프레셔(30)가 설치되어 있는 바, 상기 콤프레셔(30)는 가변 용량형으로 차량 실내에 찬 공기를 공급할 수 있도록 냉매를 압축하는데, 작동 용량을 조절하여 냉매의 토출량을 조절할 수 있다(상기 에어컨 시스템의 구성 설명은 종래에 자명하므로, 본 발명에서는 생략하기로 한다).
그리고, 상기 콤프레셔(30)로부터 토출된 냉매는 콘덴서(40)를 거쳐 냉매 조절 밸브(50)로 흐르며, 냉매 조절 밸브(50)에 의해 제 1 증발기(60) 및 제 2 증발기(70)로 흐른다.
상기 냉매 조절 밸브(50)는 상기 콤프레셔(30)로부터 토출되어 콘덴서(40)를 거쳐 흐른 냉매를 조절할 수 있도록 에어컨 시스템과 연결 설치되며, 쓰리 패스 밸브로 구성되어 제 1 증발기(60) 및 제 2 증발기(70)로 냉매가 흐를 수 있게 해준다.
상기 냉매 조절 밸브(50)로부터 흘러나온 일부 냉매는 상기 제 1 증발기(60)로 흘러 차량 실내에 찬 공기를 공급해주며, 남은 냉매는 상기 제 2 증발기(70)로 흘러 연료전지 스택(10)을 냉각할 수 있도록 해준다.
즉, 상기 제 1 증발기(60)는 기존의 에어컨 시스템에 설치되어 있으며, 상기 냉매 조절 밸브(50)에서 흘러나온 냉매를 증발시켜 차량 실내에 찬 공기를 공급해 준다.
한편, 상기 제 2 증발기(70)는 상기 냉매 조절 밸브(50)와 연료전지 스택(10) 사이에 설치되며, 상기 냉매 조절 밸브(50)로부터 흘러나온 냉매를 증발시키는 동시에 기존의 연료전지 스택(10)의 냉각장치의 라디에이터(13)에서 1차 냉각된 냉각수를 추가로 냉각시켜 연료전지 스택(10)의 온도를 감소시킬 수 있도록 연료전지 스택(10)에 공급해준다.
즉, 상기 콤프레셔(30)로부터 토출된 냉매를 상기 냉매 조절 밸브(50)가 조절하여 상기 제 2 증발기(70)로 흐르도록 제 2 증발기(70)에서 냉매를 증발시켜 연료전지 스택(10)의 온도를 감소시킨다.
상기 연료전지 스택(10)의 냉각장치는 연료전지 스택(10)과, 냉각수 펌프(12)와, 라디에이터(13)로 구성되며, 연료전지 스택(10)이 일정 온도 이상 상승시 연료전지 스택(10)에 냉각수를 공급하여 고온의 연료전지 스택(10)의 온도를 감소시켜 연료전지 성능을 효율적으로 해주는 역할을 한다(상기 연료전지 스택의 냉각장치의 구성 설명은 종래에 자명하므로, 본 발명에서는 생략하기로 한다).
한편, 상기 연료전지 스택(10)에는 온도 센서부(11)가 설치되고, 상기 온도 센서부(11)는 연료전지 스택(10)의 온도를 감지하며, 제어부(90)와 연결 설치되어 연료전지 스택(10)의 온도를 계속 모니터링할 수 있도록 해준다.
상기 제어부(90)는 상기 연료전지 스택(10)의 온도를 감지하는 상기 온도 센서부(11)에 의해 감지 신호를 입력받아 연료전지 스택(10)의 온도가 일정 온도(약 90도) 이상으로 감지되면, 차량의 실내 필요 냉방 요구량과 연료전지 스택(10)의 냉각 요구량에 따라 에어컨 시스템의 가변 용량형 상기 콤프레셔(30)의 작동 용량을 조절할 수 있도록 사판(31)을 제어하며, 콤프레셔(30)부터 토출된 냉매를 조절할 수 있도록 냉매 조절 밸브(50)를 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각시스템의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.
더운 여름철에는 연료전지 차량의 주행시 에어컨 시스템이 작동되고, 일정시간 주행을 하게 되면, 차량의 실내 온도는 낮아지며, 에어콘 시스템은 여유분의 냉방 용량을 가지게 된다.
이때, 연료전지 차량은 외기온이 높은 상태에서 고부하 주행을 하게 되면, 연료전지 스택(10)의 온도가 점차 상승하여 연료전지 스택(10)의 냉각장치가 작동하여도 연료전지 스택(10)의 온도가 적정 온도 이상 계속적으로 상승하게 된다.
연료전지 스택(10)의 온도를 감지하는 온도 센서부(11)에 의해 연료전지 스택(10)이 일정 온도(약 90도 이상) 이상으로 감지되면, 제어부(90)는 온도 센서부(11)의 감지 신호를 입력받아 차량의 실내 필요 냉방 요구량과 연료전지 스택(10)의 냉각 요구량에 따라 에어컨 시스템의 가변 용량형인 콤프레셔(30)의 작동 용량을 증대시키도록 사판(31)을 제어한다.
콤프레셔(30)에서 토출된 냉매는 콘덴서(40)를 거쳐 냉매 조절 밸브(50)로 흐른다. 제어부(90)는 냉매 조절 밸브(50)를 개방하며, 콤프레셔(30)에서 토출된 냉매의 일부는 에어컨 시스템의 제 1 증발기(60)로 흘러 차량의 실내에 찬 공기를 방출하도록 하고, 남은 냉매는 연료전지 스택(10)의 냉각장치와 연결된 제 2 증발 기(70)로 흘러간다.
제 2 증발기(70)는 냉매 조절 밸브(50)에서 흘러온 냉매를 증발시키는 동시에 기존의 연료전지 스택(10)의 냉각장치의 라디에이터(13)에서 흘러온 냉각수를 냉각시켜 연료전지 스택(10)으로 공급해줌으로써, 고온의 연료전지 스택(10)을 급속히 냉각시킬 수 있다.
제어부(90)는 온도 센서부(11)에 의해 냉각된 연료전지 스택(10)의 온도를 계속 모니터링하면서 콤프레셔(30)의 작동 용량과 냉매 조절 밸브(50)를 제어하여 제 2 증발기(70)로 보내지는 냉매량을 조절하도록 한다.
그리고, 일정 온도 이하로 연료전지 스택(10)이 냉각되면, 제어부(90)는 냉매 조절 밸브(50)를 차단하고, 콤프레셔(30)의 작동 용량을 원래대로 제어하여 기존의 에어컨 시스템의 냉매량을 토출하도록 한다.
이와 같이, 본 발명은 연료전지 스택(10)의 온도가 적정 온도 이상으로 상승하여 차량이 주행하지 못하는 것을 방지하기 위해 기존의 에어컨 시스템을 그대로 이용하여 연료전지 스택의 온도를 급속히 감소시키는 것이다.
본 발명에 따른 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템은 기존의 에어컨 시스템 및 연료전지 스택(10)의 냉각장치가 평상시에는 정상적으로 작동하면서, 연료전지 차량이 외기온이 높은 상태에서 고부하 주행시 연료전지 스택(10)의 온도가 적정 온도 이상으로 급격히 상승하는 경우에만 에어컨 시스템의 냉매를 조절하여 연료전지 스택(10)에 보내어 냉각시킬 수 있도록 작동하는 것이다.
따라서, 본 발명은 기존 에어컨 시스템을 그대로 유지하면서 연료전지 스 택(10)의 냉각 용량 및 실내 냉방 요구량에 따라 가변 용량형의 콤프레셔(30)의 작동 용량을 최적으로 제어할 수 있어 매우 효율적이며, 또한, 차량 실내의 냉방 성능을 유지하면서 연료전지 스택(10)을 냉각시킬 수 있으므로, 동력 낭비를 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템을 나타낸 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 연료전지 스택 11 : 온도 센서부
12 : 냉각수 펌프 13 : 라디에이터
30 : 콤프레셔 40 : 콘덴서
50 : 냉매 조절 밸브 60 : 제 1 증발기
70 : 제 2 증발기 90 : 제어부

Claims (4)

  1. 콤프레셔(30), 콘덴서(40), 제 1 증발기(60) 등을 구비한 에어컨 시스템과, 냉각수 펌프(12), 라디에이터(13) 등을 구비한 연료전지 스택(10)의 냉각장치를 포함하는 연료전지 차량에 사용되는 연료전지 스택의 냉각 시스템으로서,
    상기 콘덴서(40) 후단에 연결되며, 상기 콤프레셔(30)에서 토출된 냉매를 조절하는 냉매 조절 밸브(50);
    상기 냉매 조절 밸브(50)와 연료전지 스택(10) 사이에 연결 설치되며, 상기 연료전지 스택(10)이 냉각되도록 상기 냉매 조절 밸브(50)를 통해 토출된 냉매의 일부를 이용하여 상기 라디에이터에서 나오는 냉각수를 냉각시켜 상기 연료전지 스택(10)에 공급해주는 제 2 증발기(70); 및
    상기 연료전지 스택(10)의 일정온도 이상 상승시 상기 연료전지 스택(10)을 냉각시키기 위하여 상기 콤프레셔(30)에서 토출된 냉매를 조절하도록 상기 냉매 조절 밸브(50)를 제어하는 제어부(90);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콤프레셔(30)는 가변 용량형이고, 상기 제어부(90)에 의해 작동 용량이 제어되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 조절 밸브(50)는 상기 콤프레셔(30)에서 토출된 냉매를 제 1 증발기(60) 및 제 2 증발기(70)로 조절할 수 있도록 쓰리 패스 밸브인 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지 스택(10)에는 상기 연료전지 스택(10)의 온도를 감지하는 온도 센서부(11)가 설치되며, 상기 온도 센서부(11)에 의해 상기 연료전지 스택(10)이 일정 온도 이상인 것으로 감지되었을 때, 상기 제어부(90)가 상기 냉매 조절 밸브(50)를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 연료전지 스택의 냉각 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102485516A (zh) * 2010-12-06 2012-06-06 现代自动车株式会社 燃料电池车辆
KR20130136282A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 현대자동차주식회사 배터리구동차량의 통합공조방법 및 시스템
KR20160019700A (ko) 2014-08-12 2016-02-22 현대자동차주식회사 연료전지 냉각부의 과열 감지 장치
KR20160093339A (ko) * 2015-01-29 2016-08-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 배터리 냉각시스템, 그 작동방법 및 그 제어방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102485516A (zh) * 2010-12-06 2012-06-06 现代自动车株式会社 燃料电池车辆
US8875531B2 (en) 2010-12-06 2014-11-04 Hyundai Motor Company Fuel cell vehicle
KR20130136282A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 현대자동차주식회사 배터리구동차량의 통합공조방법 및 시스템
KR101865947B1 (ko) * 2012-06-04 2018-06-08 현대자동차주식회사 배터리구동차량의 통합공조방법 및 시스템
KR20160019700A (ko) 2014-08-12 2016-02-22 현대자동차주식회사 연료전지 냉각부의 과열 감지 장치
KR20160093339A (ko) * 2015-01-29 2016-08-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 배터리 냉각시스템, 그 작동방법 및 그 제어방법

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