KR20110029688A - Equipment of activating stack for fuel cell - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An activating device for a fuel cell is provided to reduce activation time and used hydrogen amount by enabling repetitive cycle operation in a specified voltage state. CONSTITUTION: An activating device for a fuel cell comprises a fuel supply device(31), a fuel supply unit(30), an air supply device(41), an air supply unit(40), a deionized water supply device(51), an electron load(61), a fuel reprocessing device(71), a deionized water condenser(81), and a control device(100). The fuel supply device supplies the fuel to a fuel cell stack(10). The fuel supply unit supplies the humidified fuel to a fuel humidifier(32) by controlling the flow rate of the fuel provided from the fuel supply device. The fuel supply device supplies the air to a fuel cell stack.

Description

연료전지용 활성화장치{EQUIPMENT OF ACTIVATING STACK FOR FUEL CELL}Activator for fuel cell {EQUIPMENT OF ACTIVATING STACK FOR FUEL CELL}

본 발명은 연료전지가 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 활성화를 시키는 연료전지용 활성화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an activation device for a fuel cell that activates the fuel cell so as to exhibit the best performance.

연료전지(Fuel cell)는 메탄올, 에탄올, 천연기체와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. A fuel cell is a power generation system that directly converts the chemical reaction energy of hydrogen and oxygen contained in hydrocarbon-based materials such as methanol, ethanol and natural gas into electrical energy.

이러한 연료전지는 화석 에너지를 대체할 수 있는 청정 에너지원으로서, 단위 전지(Cell)의 적층에 의한 스택 구성으로 다양한 범위의 출력을 낼 수 있는 장점을 갖고 있으며, 소형 리튬 전지에 비하여 4-10배의 에너지 밀도를 나타내기 때문에 소형 및 이동용 휴대 전원으로 주목받고 있다.Such a fuel cell is a clean energy source that can replace fossil energy, and has a merit that it can produce a wide range of outputs by stacking by stacking unit cells, and 4-10 times compared to a small lithium battery. Because of its energy density, it is attracting attention as a compact and portable portable power source.

연료전지의 대표적인 예로는 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell), 직접 산화형 연료전지(Direct Oxidation Fuel Cell)를 들 수 있다. Representative examples of the fuel cell include a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) and a direct oxidation fuel cell (Direct Oxidation Fuel Cell).

상기 직접 산화형 연료전지에서 연료로 메탄올을 사용하는 경우는 직접 메탄올 연료전지(DMFC: Direct Methanol Fuel Cell)라 한다.When methanol is used as a fuel in the direct oxidation fuel cell, it is called a direct methanol fuel cell (DMFC).

상기 고분자 전해질형 연료전지는 에너지 밀도가 크고, 출력이 높다는 장점을 가지고 있으나, 수소 가스의 취급에 주의를 요하고 연료가스인 수소를 생산하기 위하여 메탄이나 메탄올 및 천연 가스 등을 개질하기 위한 연료 개질 장치 등의 부대 설비를 필요로 하는 문제점이 있다.The polymer electrolyte fuel cell has an advantage of having a high energy density and a high output, but requires attention to handling hydrogen gas and reforms fuel for reforming methane, methanol, natural gas, etc. to produce hydrogen, which is fuel gas. There is a problem that requires additional equipment such as a device.

이에 반해 직접 산화형 연료전지는 고분자 전해질형 연료전지에 비해 에너지 밀도는 낮으나 연료의 취급이 용이하고 운전 온도가 낮아, 상온에서 운전이 가능하며, 특히 연료 개질 장치를 필요하지 않는다는 장점이 있다.On the other hand, the direct oxidation fuel cell has a lower energy density than the polymer electrolyte fuel cell, but it is easy to handle fuel and has a low operating temperature, so that it can be operated at room temperature, in particular, it does not require a fuel reforming device.

이러한 연료전지 시스템에 있어서, 전기를 실질적으로 발생시키는 스택은 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode Assembly: MEA)와 세퍼레이터(Separator)(또는 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate)라고도 함)로 이루어진 단위 셀이 수 개 내지 수 십개로 적층된 구조를 가진다. In such a fuel cell system, the stack that substantially generates electricity comprises several unit cells consisting of a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator (also called a bipolar plate). It has a structure laminated to several tens.

상기 막-전극 어셈블리는 수소 이온 전도성 고분자를 포함하는 고분자 전해질 막을 사이에 두고 애노드 전극(일명, "연료극" 또는 "산화 전극"이라 한다)과 캐소드 전극(일명 "공기극" 또는 "환원 전극"이라고 한다)이 위치하는 구조를 가진다.The membrane-electrode assembly is called an anode electrode (also called "fuel electrode" or "oxidation electrode") and a cathode electrode (also called "air electrode" or "reduction electrode") with a polymer electrolyte membrane containing a hydrogen ion conductive polymer therebetween. ) Is located.

연료전지에서 전기를 발생시키는 원리는 연료가 연료극인 애노드 전극으로 공급되어 애노드 전극의 촉매에 흡착되고, 산화 반응에 의하여 연료가 이온화되고 또한 전자가 발생하며, 이때 발생된 전자는 외부 회로에 따라 산화극인 캐소드 전 극에 도달하며, 수소 이온은 고분자 전해질 막을 통과하여 캐소드 전극으로 전달된다. 캐소드 전극으로 산화제가 공급되고, 이 산화제, 수소 이온 및 전자가 캐소드 전극의 촉매 상에서 반응하여 물을 생성하면서 전기를 발생시키게 된다.The principle of generating electricity in a fuel cell is that fuel is supplied to an anode electrode, which is a fuel electrode, adsorbed to a catalyst of the anode electrode, the fuel is ionized by an oxidation reaction, and electrons are generated, and the generated electrons are oxidized according to an external circuit. The cathode reaches the cathode electrode, where hydrogen ions pass through the polymer electrolyte membrane and are delivered to the cathode electrode. An oxidant is supplied to the cathode, and the oxidant, hydrogen ions, and electrons react on the catalyst of the cathode to generate electricity while producing water.

이러한 연료전지는 제작되어 바로 사용하는 경우에는 최고 성능을 발휘하기까지 많은 시간이 소요되며, 작동(운전) 상태에 따라 활성화 시간은 더 길어질 수 있다. 또한, 연료전지의 초기 작동(운전) 상태가 오랜기간 불량으로 이루어지는 경우에는 연료전지가 제대로 활성화되지 못하여 최고 성능을 발휘하지 못하는 단점이 있다.When such a fuel cell is manufactured and used immediately, it takes a long time to achieve the best performance, and the activation time may be longer depending on the operating state. In addition, when the initial operation (operation) state of the fuel cell is made in a bad state for a long time, there is a disadvantage in that the fuel cell is not activated properly and does not exhibit the best performance.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 연료전지 스택을 연료전지 스택의 알맞은 조건으로 작동(운전)을 시켜 활성화를 시킴으로써 연료전지가 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 하고자 한다.The present invention has been invented to solve this problem, it is intended to enable the fuel cell to exhibit the best performance by activating the operation (operation) of the fuel cell stack in the proper conditions of the fuel cell stack.

즉, 단위 전지(Cell)가 연료전지 스택으로 조립된 후 최고의 성능까지 최단 시간 내에 도달할 수 있도록 일정 전압 상태에서 반복적인 사이클 운전이 가능토록 하여 활성화 시간의 단축 및 활성화 운전 시 소모되는 수소 사용량을 절감하여 연료전지의 대량 생산시 생산 시간 및 활성화 시간을 단축시키고 소요 비용을 절감하여 연료전지의 상용화에 기여할 수 있도록 연료전지용 활성화장치를 제공하는데 목적이 있다.In other words, it is possible to repeat the cycle operation at a constant voltage state in order to reach the highest performance within the shortest time after the unit cell is assembled into the fuel cell stack, thereby reducing the activation time and the consumption of hydrogen consumed during the activation operation. The purpose of the present invention is to provide a fuel cell activating device that can contribute to the commercialization of a fuel cell by reducing the production time and the activation time during mass production of the fuel cell and reducing the required cost.

상기 목적을 달성하고자 하는 본 발명인 연료전지용 활성화장치는,Activation device for a fuel cell of the present invention to achieve the above object,

다수의 단위 전지(Cell)로 이루어진 연료전지 스택(Stack)에 연료(수소)를 공급하는 연료공급장치와 상기 연료공급장치에서 공급되는 연료의 유량을 조절하여 연료 가습기에 공급하여 가습된 습윤연료를 공급하도록 하는 연료공급수단과; 상기 연료전지 스택에 공기(산소)를 공급하는 공기공급장치와 상기 공기공급장치에서 공급되는 공기의 유량을 조절하여 공기 가습기에 공급하여 가습된 습윤공기를 공급하도록 하는 공기공급수단과; 상기 연료공급수단의 연료 가습기와 공기공급수단의 공 기 가습기에 탈이온수를 공급하는 탈이온수 공급장치와; 상기 연료전지 스택에 부하를 가하고 성능을 측정하는 전자부하와; 상기 연료전지 스택에 공급된 연료 중 미 사용된 연료(수소)를 재생하여 연료공급수단에 공급하는 연료재처리장치와; 상기 연료전지 스택에서 배출되는 탈이온수를 응축시켜 탈이온수 공급장치에 공급하는 탈이온수 응축기와; 상기 연료공급수단과 공기공급수단을 제어하는 제어장치를 포함하도록 구성된다.A fuel supply device for supplying fuel (hydrogen) to a fuel cell stack including a plurality of unit cells and a flow rate of the fuel supplied from the fuel supply device are supplied to a fuel humidifier to supply humidified wet fuel. Fuel supply means for supplying; An air supply unit for supplying air (oxygen) to the fuel cell stack and an air supply unit for supplying humidified wet air by supplying an air humidifier by adjusting a flow rate of air supplied from the air supply unit; A deionized water supply device for supplying deionized water to a fuel humidifier of the fuel supply means and an air humidifier of the air supply means; An electronic load that applies a load to the fuel cell stack and measures performance; A fuel reprocessing apparatus for regenerating unused fuel (hydrogen) among the fuel supplied to the fuel cell stack and supplying the fuel to the fuel supply means; A deionized water condenser for condensing deionized water discharged from the fuel cell stack and supplying the deionized water to a deionized water supply device; And a control device for controlling the fuel supply means and the air supply means.

상기 연료전지 스택의 단위 전지(Cell)를 모니터링 하는 셀 확인장치를 더 포함하여 불량의 단위 전지(Cell)를 구분하여 교체할 수 있도록 한다.Further comprising a cell identification device for monitoring the unit cell (Cell) of the fuel cell stack to be able to distinguish and replace the defective unit cell (Cell).

상기 연료전지 스택의 공급 및 배출을 위한 스택(Stack) 이송장치를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a stack transfer device for supplying and discharging the fuel cell stack.

상기 연료전지 스택의 온도상승을 방지하기 위하여 냉각수를 순환시키는 냉각수 순환장치를 이용한 냉각수단을 더 포함할 수 있다.The fuel cell stack may further include a cooling means using a cooling water circulation device for circulating the cooling water in order to prevent the temperature rise of the fuel cell stack.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 연료전지용 활성화장치에 의하여 연료전지 스택은 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 활성화된 상태로 제작되어 출고됨으로써 연료전지 스택에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.By the fuel cell activating apparatus of the present invention made as described above, the fuel cell stack may be manufactured and shipped in an activated state to exhibit the best performance, thereby improving reliability of the fuel cell stack.

또한, 연료전지 스택이 최고의 성능을 발휘하도록 활성화됨으로써 연료소비의 절약과 오염물의 배출을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, the fuel cell stack is activated to show the best performance, thereby saving fuel consumption and reducing pollutant emissions.

또한, 본 발명의 연료전지용 활성화장치에는 연료전지 스택의 활성화를 위하 여 공급된 연료(수소) 중 미 사용된 연료(수소)를 연료재처리장치로 재생하여 연료공급수단에 공급함으로써 연료의 소비량을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, the fuel cell activator of the present invention reduces the consumption of fuel by regenerating the unused fuel (hydrogen) out of the fuel (hydrogen) supplied for the activation of the fuel cell stack to the fuel reprocessing device. There are advantages to it.

첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 연료전지용 활성화장치의 구성을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a configuration of an activation device for a fuel cell, showing an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 상세하게 설명하면,In detail with reference to Figure 1,

다수의 단위 전지(Cell)로 이루어진 연료전지 스택(10, Stack)을 활성화시키는 본 발명인 연료전지용 활성화장치는,An activation device for a fuel cell of the present invention for activating a fuel cell stack (10, Stack) consisting of a plurality of unit cells,

연료전지 스택(10, Stack)의 활성화시키기 위하여 공급하고, 활성화된 연료 전지 스택(10, Stack)을 배출하도록 하는 스택 이송장치(21)와, 활성화를 시키기 위하여 공급된 연료전지 스택(10)에 가습된 습윤연료를 공급하는 연료공급수단(30)과, 활성화를 시키기 위하여 공급된 연료전지 스택(10)에 가습된 공기(산소)를 공급하는 공기공급수단(40)과, 상기 연료공급수단(30)과 공기공급수단(40)에 탈이온수를 공급하는 탈이온수 공급장치(51)와, 상기 연료전지 스택(10)에 부하를 가하고 성능을 측정하는 전자부하(61)와, 상기 연료전지 스택(10)에 공급된 연료 중 미 사용된 연료(수소)를 재생하여 연료공급수단(30)에 공급하는 연료재처리장치(71)와, 상기 연료전지 스택(10)에서 배출되는 탈이온수를 응축시켜 탈이온수 공급장치(51)에 공급하는 탈이온수 응축기(81)와; 상기 연료전지 스택(10)의 온도상승을 방지하기 위하여 냉각수를 순환시키는 냉각수단(90)과, 상기 연료전지 스택의 단위 전지(Cell)를 모니터링 하는 셀 확인장치(101)와; 상기 연료공급수단(30)과 공기공급수단(40)을 제어하는 제어장치(100)로 구성된다.A stack transfer device 21 for supplying the fuel cell stack 10 and activating the stack, and discharging the activated fuel cell stack 10 and the fuel cell stack 10 for activation. A fuel supply means 30 for supplying humidified wet fuel, an air supply means 40 for supplying humidified air (oxygen) to the fuel cell stack 10 supplied for activation, and the fuel supply means ( 30) and a deionized water supply device (51) for supplying deionized water to the air supply means (40), an electronic load (61) for applying a load to the fuel cell stack (10), and measuring the performance; The fuel reprocessing apparatus 71 which regenerates unused fuel (hydrogen) among the fuel supplied to 10 and supplies it to the fuel supply means 30 and deionized water discharged from the fuel cell stack 10 are condensed. A deionized water condenser (81) for supplying the deionized water supply device (51); Cooling means (90) for circulating the cooling water to prevent the temperature rise of the fuel cell stack (10), and a cell identification device (101) for monitoring the unit cell (Cell) of the fuel cell stack; It is composed of a control device 100 for controlling the fuel supply means 30 and the air supply means (40).

상기 연료전지 스택(10)은 다수의 단위 전지(Cell)가 적층된 형태로 형성되며, 스택 이송장치(21)에 의하여 이송된다. 즉, 상기 스택 이송장치(21)는 연료전지 스택(10)을 이송시키는 장치로 활성화될 연료전지 스택(10)를 공급하고, 활성화된 연료전지 스택(10)를 배출한다.The fuel cell stack 10 is formed by stacking a plurality of unit cells, and is transported by the stack transfer device 21. That is, the stack transfer apparatus 21 supplies a fuel cell stack 10 to be activated as a device for transferring the fuel cell stack 10 and discharges the activated fuel cell stack 10.

상기 연료공급수단(30)은 연료(수소)를 공급하는 연료공급장치(31)와, 상기 연료공급장치(31)로부터 공급되는 연료유량을 조절하는 유량조절밸브(33)와, 상기 유량조절밸브(33)로 유량이 조절되어 공급되는 연료(수소)를 가습 및 가열하는 연료 가습기(32)와, 상기 가습기(32)로 배출되는 가습된 연료의 온도를 측정하는 온도센서(34)로 이루어진다.The fuel supply means 30 includes a fuel supply device 31 for supplying fuel (hydrogen), a flow control valve 33 for adjusting a fuel flow rate supplied from the fuel supply device 31, and the flow control valve A fuel humidifier 32 for humidifying and heating fuel (hydrogen) supplied with a flow rate controlled to 33, and a temperature sensor 34 for measuring the temperature of the humidified fuel discharged to the humidifier 32.

이렇게 이루어진 연료공급수단(30)에 의하여 연료전지 스택(10)에 공급되는 연료의 유량과 온도는 제어장치(100)에 의하여 조절되어 공급된다. 즉, 제어장치(100)는 유량조절밸브(33)를 조절하여 연료공급장치(31)에서 공급되는 연료(수소)의 유량을 조절하여 습윤연료의 유량을 조절하고, 온도센서(34)로 측정된 온도로 가습기(32) 내에 설치된 히터를 제어하여 습윤연료의 온도를 제어한다.The flow rate and temperature of the fuel supplied to the fuel cell stack 10 by the fuel supply means 30 thus formed are controlled and supplied by the control device 100. That is, the controller 100 controls the flow rate of the fuel (hydrogen) supplied from the fuel supply device 31 by adjusting the flow rate control valve 33 to adjust the flow rate of the wet fuel, measured by the temperature sensor 34 The temperature of the wet fuel is controlled by controlling the heater installed in the humidifier 32 at the temperature.

상기 공기공급수단(40)은 공기(산소)를 공급하는 공기공급장치(41)와, 상기 연료공급장치(41)로부터 공급되는 공기유량을 조절하는 유량조절밸브(43)와, 상기 유량조절밸브(43)로 유량이 조절되어 공급되는 공기를 가습 및 가열하는 공기 가습기(42)와, 상기 가습기(42)로 배출되는 가습된 공기의 온도를 측정하는 온도센서(44)로 이루어진다.The air supply means 40 includes an air supply device 41 for supplying air (oxygen), a flow control valve 43 for adjusting the air flow rate supplied from the fuel supply device 41, and the flow control valve An air humidifier 42 for humidifying and heating the air supplied by adjusting the flow rate to 43 and a temperature sensor 44 for measuring the temperature of the humidified air discharged to the humidifier 42.

이렇게 이루어진 공기공급수단(40)에 의하여 연료전지 스택(10)에 공급되는 공기의 유량과 온도는 제어장치(100)에 의하여 조절되어 공급된다. 즉, 제어장치(100)는 유량조절밸브(43)를 조절하여 공기공급장치(41)에서 공급되는 공기의 유량을 조절하여 습윤공기의 유량을 조절하고, 온도센서(44)로 측정된 온도로 가습기(42) 내에 설치된 히터를 제어하여 습윤공기의 온도를 제어한다.The flow rate and temperature of the air supplied to the fuel cell stack 10 by the air supply means 40 thus formed are controlled and supplied by the control device 100. That is, the control device 100 controls the flow rate control valve 43 to control the flow rate of the air supplied from the air supply device 41 to adjust the flow rate of the wet air, and to the temperature measured by the temperature sensor 44 The temperature of the wet air is controlled by controlling the heater installed in the humidifier 42.

상기 탈이온수 공급장치(51)는 연료공급수단(30)의 연료 가습기(32)와, 공기공급수단(40)의 공기 가습기(42)에 탈이온수를 공급하는 장치이다.The deionized water supply device 51 is a device for supplying deionized water to the fuel humidifier 32 of the fuel supply means 30 and the air humidifier 42 of the air supply means 40.

상기 전자부하(61)는 연료전지 스택(10)이 동작(운전)할 수 있도록 부하를 가하고, 연료전지의 성능을 측정한다.The electronic load 61 applies a load to operate (operate) the fuel cell stack 10 and measures the performance of the fuel cell.

상기 연료재처리장치(71)는, 일반적으로 연료전지 스택(10)이 동작(운전) 시 공급되는 연료(수소)가 모두 반응되지 않고 외부로 배출된다. 이와 같이 미 반응된 수소만을 배출되는 배출가스 중에서 포집하여 연료공급수단(30)의 연료공급장치(31) 공급하여 재사용될 수 있도록 함으로써 연료(수소)의 소모를 최소화한다.In general, the fuel reprocessing apparatus 71 is discharged to the outside without any reaction of the fuel (hydrogen) supplied when the fuel cell stack 10 is operated (operated). In this way, only the unreacted hydrogen is collected in the discharge gas discharged to supply the fuel supply device 31 of the fuel supply means 30 to be reused to minimize the consumption of fuel (hydrogen).

상기 탈이온수 응축기(81)는 연료전지 스택(10)에서 배출되는 탈이온수를 재용할 수 있도록 응축시켜 탈이온수 공급장치(51)에 공급하여 탈이온수의 소모를 최소화한다.The deionized water condenser 81 condenses the deionized water discharged from the fuel cell stack 10 to be reused to supply the deionized water supply device 51 to minimize the consumption of deionized water.

상기 냉각수단(90)은 연료전지 스택(10)의 온도상승을 방지하기 위한 것으로, 냉각수 순환장치(91)로 연료전지 스택(10)에 냉각수를 순환공급하여 연료전지 스택(10)의 과열을 방지한다. 상기 냉각수 순환장치(91)에는 냉각수를 순환시키는 순환펌프(92)와 냉각수 내의 이온을 제거하는 탈이온화기(93)가 설치된다. The cooling means 90 is to prevent the temperature rise of the fuel cell stack 10 and circulates and supplies the coolant to the fuel cell stack 10 through the cooling water circulation device 91 to prevent overheating of the fuel cell stack 10. prevent. The cooling water circulation device 91 is provided with a circulation pump 92 for circulating the cooling water and a deionizer 93 for removing ions in the cooling water.

상기 셀 확인장치(101)는 연료전지 스택(10)을 이루는 다수의 단위 전지(Cell) 각각 모니터링을 하고, 모니터링을 통해 스택(Stack) 내의 Cell 별 기능 및 활성을 자동으로 감시 기록하여 불량의 단위 전지(Cell)를 파악하여 교체하도록 함으로써 연료전지 스택(10)이 최고의 성능을 발휘할 수 있도록 한다.The cell identification device 101 monitors each of a plurality of unit cells constituting the fuel cell stack 10, and automatically monitors and records the function and activity of each cell in the stack through the monitoring to determine a defective unit. By identifying and replacing the cell, the fuel cell stack 10 may exhibit the best performance.

이와 같이 이루어진 본 발명의 연료전지용 활성화장치는, The activation device for a fuel cell of the present invention made as described above,

일정 전압 상태 및 OCV(Open Circuit Voltage) 상태에서 일정 시간 동안 반복적인 사이클 운전이 가능토록 함으로써 연료전지를 짧은 시간 내 활성화시켜 연료전지의 최고 성능에서 운전가능하도록 하며, 활성화 시간의 단축으로 활성화에 소모되는 연료 소모량을 절감할 수 있도록 하며, 연료재처리장치를 통한 수소의 정제 및 재압축으로 연료 소모량의 절감할 수 있다.By allowing repeated cycle operation for a certain time under constant voltage and OCV (Open Circuit Voltage) state, the fuel cell is activated within a short time to operate at the best performance of the fuel cell. The fuel consumption can be reduced, and the fuel consumption can be reduced by refining and recompressing hydrogen through the fuel reprocessing device.

또한, 스택 이송장치에 의하여 연료전지 스택(Stack)의 탈부착, 이동 및 결합이 용이하다. In addition, the stack transfer device facilitates detachment, movement, and coupling of the fuel cell stack.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 연료전지용 활성화장치의 구성 개략도.1 is a configuration diagram of a fuel cell activating device showing an embodiment of the present invention.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 연료전지 스택 21 : 스택 이송장치10: fuel cell stack 21: stack transfer device

30 : 연료공급수단 31 : 연료공급장치30: fuel supply means 31: fuel supply device

32 : 가습기 33 : 밸브32: humidifier 33: valve

34 : 온도센서 40 : 공기공급수단34: temperature sensor 40: air supply means

41 : 공기공급장치 42 : 가습기41: air supply device 42: humidifier

43 : 밸브 44 : 온도센서43: valve 44: temperature sensor

51 : 탈이온수 공급장치 61 : 전자부하51: deionized water supply device 61: electronic load

71 : 연료재처리장치 81 : 탈이온수 응축기71 fuel reprocessing device 81 deionized water condenser

90 : 냉각수단 100 : 제어장치90: cooling means 100: control device

101 : 셀 확인장치101: cell check device

Claims (4)

다수의 단위 전지(Cell)로 이루어진 연료전지 스택(Stack)를 활성화시키는 연료전지용 활성화장치에 있어서, In the fuel cell activator for activating a fuel cell stack consisting of a plurality of unit cells (Cell), 연료전지 스택(10, Stack)에 연료(수소)를 공급하는 연료공급장치(31)와 상기 연료공급장치(31)에서 공급되는 연료의 유량을 조절하여 연료 가습기(32)에 공급하여 가습된 습윤연료를 공급하도록 하는 연료공급수단(30)과;Wet humidification by adjusting the flow rate of the fuel supplied from the fuel supply device 31 for supplying fuel (hydrogen) to the fuel cell stack 10 and the fuel supply device 31 to the fuel humidifier 32. Fuel supply means (30) for supplying fuel; 상기 연료전지 스택(10)에 공기(산소)를 공급하는 공기공급장치(41)와 상기 공기공급장치(41)에서 공급되는 공기의 유량을 조절하여 공기 가습기(42)에 공급하여 가습된 습윤공기를 공급하도록 하는 공기공급수단(40)과;Humidified air by supplying air to the fuel cell stack 10 and supplying air (oxygen) to the air humidifier 42 by controlling a flow rate of air supplied from the air supply device 41. An air supply means 40 for supplying the air; 상기 연료공급수단(30)의 연료 가습기(32)와 공기공급수단(40)의 공기 가습기(42)에 탈이온수를 공급하는 탈이온수 공급장치(51)와;A deionized water supply device (51) for supplying deionized water to the fuel humidifier (32) of the fuel supply means (30) and the air humidifier (42) of the air supply means (40); 상기 연료전지 스택(10)에 부하를 가하고 성능을 측정하는 전자부하(61)와;An electronic load 61 which applies a load to the fuel cell stack 10 and measures performance; 상기 연료전지 스택(10)에 공급된 연료 중 미 사용된 연료(수소)를 재생하여 연료공급수단에 공급하는 연료재처리장치(71)와;A fuel reprocessing apparatus 71 for regenerating unused fuel (hydrogen) among the fuel supplied to the fuel cell stack 10 and supplying the fuel to the fuel supply means; 상기 연료전지 스택(10)에서 배출되는 탈이온수를 응축시켜 탈이온수 공급장치(51)에 공급하는 탈이온수 응축기(81)와; A deionized water condenser (81) for condensing deionized water discharged from the fuel cell stack (10) and supplying the deionized water supply device (51); 상기 연료공급수단과 공기공급수단을 제어하는 제어장치(100)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 연료전지용 활성화장치. And a control device (100) for controlling the fuel supply means and the air supply means. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연료전지 스택(10)의 단위 전지(Cell)를 모니터링 하는 셀 확인장치(101)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 활성화장치. And a cell identification device (101) for monitoring a unit cell of the fuel cell stack (10). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연료전지 스택(10)의 공급 및 배출을 위한 스택(Stack) 이송장치(21)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 활성화장치. A fuel cell activator, characterized in that it further comprises a stack transfer device (21) for supplying and discharging the fuel cell stack (10). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연료전지 스택(10)의 온도상승을 방지하기 위하여 냉각수를 순환시키는 냉각수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 활성화장치. And a cooling means for circulating the cooling water to prevent a temperature rise of the fuel cell stack (10).
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