KR20130061268A - 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법 - Google Patents

연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료전지 자동차를 위한 안전 충전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 연료전지 자동차의 수소 충전 동안 수소가 충전되는 수소탱크의 실시간 변형 정보를 반영하여 수소를 보다 안전하게 충전할 수 있도록 해주는 수소 안전 충전 시스템 및 방법을 제공하는데 주된 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위하여, 차량의 수소탱크에 설치되고 수소탱크의 변형 정도를 측정하여 출력하는 변형측정부와; 상기 변형측정부의 출력신호를 무선 송신이 가능한 탱크 변형 정도 데이터로 변환하여 출력하는 차량측 제어부와; 상기 차량측 제어부와 하기 충전소측 제어부 사이의 데이터 무선 송수신을 위해 구비되는 무선통신수단과; 상기 무선통신수단에 의해 차량측 제어부로부터 수신되는 탱크 변형 정보에 기초하여 규정 이상의 탱크 변형을 감지한 경우 수소충전기의 수소 충전 작동을 중단하는 충전소측 제어부;를 포함하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템이 개시된다.

Description

연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법{Hydrogen safety charging system and method using real-time tank deformation data of fuel cell vehicle}
본 발명은 연료전지 자동차를 위한 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하여 수소탱크에 연료인 수소를 보다 안전하게 충전할 수 있도록 해주는 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 내연기관 자동차가 화석연료와 공기 중의 산소를 연소시켜 그 폭발력으로 발생하는 내연기관의 회전동력에 의해 주행하는 것과 달리, 연료전지 자동차는 연료전지 스택에서 생성된 전기에너지를 이용하여 구동하는 전기모터의 회전동력에 의해 주행한다.
연료전지 자동차의 동력원이 되는 연료전지 스택은 차량 내 고압수소탱크 또는 개질기에 의해 공급되는 수소와, 블로워 또는 압축기 등의 공기공급장치에 의해 공급되는 공기 중의 산소를 전기화학 반응시켜 전기에너지를 생성하게 된다.
이러한 연료전지 자동차에서는 연료인 수소를 보다 안전하고 콤팩트(compact)하게 저장하는 것이 중요한데, 차량의 주행거리 증대와 안전성을 모두 만족하는 다양한 수소 저장 기술이 개발되어 왔다.
이 중 기체인 수소를 액체수소로 하거나 흡장합금에 흡장시키는 방법이 있지만, 이는 자연증발이나 흡장량 등 측면에서 현재 기술로는 해결할 수 없는 문제가 있다.
이에 경량 및 고강도이면서도 고압에도 견딜 수 있는 수소탱크에 수소를 충전하여 사용하는 것이 일반적이며, 승차공간의 확보와 충분한 주행거리 확보를 위해 수소를 탱크 내에 고압으로 충전하여 사용하고 있다.
통상 연료전지 자동차의 수소탱크는 통상 350bar나 700bar 사양이 적용되고 있는데, 알루미늄 합금 등의 금속 또는 플라스틱을 재질로 하여 탱크 본체를 제작한 뒤 충분한 내압 성능 확보를 위해 탱크 본체 외곽에 탄소섬유 등의 보강소재를 와인딩하는 방식이 채택되고 있다.
한편, 충전소에서 연료전지 자동차의 수소탱크에 고압의 수소를 충전할 때 수소탱크는 팽창과 수축을 반복하며, 이러한 팽창과 수축은 수소탱크의 내구수명에 악영향을 미친다.
수소탱크의 팽창 정도는 350bar 사양보다 750bar 사양에서 더욱 크고, 또한 알루미늄 등의 금속 탱크에 비해 플라스틱 탱크에서 더욱 크게 나타난다.
따라서, 팽창 등 탱크의 변형상태를 고려하지 않고 수소를 고압으로 충전할 경우 수소탱크의 파손, 수소 누설 등으로 인한 안전사고 발생의 위험이 있고, 주행 중에 폭발과 같은 대형사고를 초래할 수 있다.
종래의 경우 충전 동안에 수소탱크의 내부 온도와 압력만을 모니터링하여 위험시 충전속도를 제어하거나 규정값 이상이 될 경우 충전을 중단하는 데이터로 사용하고 있다.
이와 같이 충전 동안 수소탱크 자체의 변형 정보를 반영한 충전이 이루어지지 않고 있으므로 충전 안전성 및 탱크의 신뢰성을 확보할 수 없고, 잦은 주기로 전수검사를 시행해야 하므로 많은 검사비용이 소요되고 있는 실정이다.
또한 실시간으로 충전 안전성 및 신뢰성을 확보할 수 없으므로 플라스틱 탱크의 양산 적용이 제한을 받고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 연료전지 자동차의 수소 충전 동안 수소탱크의 실시간 변형 정보를 반영하여 수소를 보다 안전하게 수소탱크에 충전할 수 있도록 해주는 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차량의 수소탱크에 설치되고 수소탱크의 변형 정도를 측정하여 출력하는 변형측정부와; 상기 변형측정부의 출력신호를 무선 송신이 가능한 탱크 변형 정도 데이터로 변환하여 출력하는 차량측 제어부와; 상기 차량측 제어부와 하기 충전소측 제어부 사이의 데이터 무선 송수신을 위해 구비되는 무선통신수단과; 상기 무선통신수단에 의해 차량측 제어부로부터 수신되는 탱크 변형 정보에 기초하여 규정 이상의 탱크 변형을 감지한 경우 수소충전기의 수소 충전 작동을 중단하는 충전소측 제어부;를 포함하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템을 제공한다.
그리고, 본 발명은, 수소 충전 동안 차량의 수소탱크에 설치된 변형측정부에 의해 수소탱크의 변형 정도가 측정되는 단계와; 상기 변형측정부에 의해 측정되는 탱크 변형 정도 데이터가 차량측 제어부로부터 무선통신수단을 통해 충전소측 제어부로 전송되는 단계와; 상기 충전소측 제어부가 차량측 제어부로부터 수신되는 탱크 변형 정보에 기초하여 규정 이상의 탱크 변형을 감지한 경우 수소충전기의 수소 충전 작동을 중단하는 단계;를 포함하여 이루어지는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 방법을 제공한다.
이에 따라, 상기한 본 발명의 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법에 의하면, 수소 충전 동안 차량에서 수소탱크의 변형 정도를 실시간으로 측정하고, 충전소에서 무선 통신을 통해 차량으로부터 실시간 탱크 변형 정보를 수신하여 규정 이상의 탱크 변형을 감지하는 경우 수소 충전을 중단하는 등의 위험 방지를 위한 안전 모드 제어를 수행하도록 구성됨으로써, 수소탱크의 실시간 변형 정보를 반영하여 수소를 보다 안전하게 수소탱크에 충전할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명을 적용하는 경우 충전의 안전성과 더불어 탱크에 대한 신뢰성을 확보할 수 있고, 수소탱크에 대한 전수검사 주기를 보다 길게 연장할 수 있는바, 전수검사에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 이점이 있게 된다.
도 1은 본 발명에서 수소 충전 동안 충전소와 연료전지 자동차의 연결상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수소 안전 충전 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명에서 수소탱크에 스트레인 게이지가 설치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에서 IR 수신기가 설치된 충전노즐의 사시도이다.
도 5는 본 발명에서 수소충전기의 충전노즐이 차량의 리셉터클에 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 수소 안전 충전 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 연료전지 자동차의 수소 충전 동안 수소탱크의 실시간 변형 정보를 반영하여 수소를 보다 안전하게 수소탱크에 충전할 수 있도록 해주는 수소 안전 충전 시스템 및 충전 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 수소 충전 동안 차량에서 수소탱크의 변형 정도를 실시간으로 측정하고, 충전소에서 무선 통신을 통해 차량으로부터 실시간 탱크 변형 정보를 수신하여 규정 이상의 탱크 변형을 감지하는 경우 수소 충전을 중단하는 등의 위험 방지를 위한 안전 모드 제어를 수행하도록 구성된다.
도 1은 본 발명에서 수소 충전 동안 충전소와 연료전지 자동차의 연결상태를 나타내는 도면으로서, 차량(1)에 수소공급호스(44)의 충전노즐(45)이 연결되면, 수소공급호스(44) 및 충전노즐(45)을 통해 수소충전기(40)로부터 차량으로 수소가 공급되고, 이때 공급되는 수소가 차량(1)에 탑재된 수소탱크(연료탱크)에 고압으로 충전되어 저장된다.
또한 차량(1)에서는 수소 충전 동안 수소탱크에서 측정되는 탱크 내부 온도 및 압력과 같은 기존의 측정 정보가 수소충전기(40)로 전송됨과 더불어, 수소탱크의 변형측정부에 의해 실시간으로 측정되는 탱크 변형 정보(하기 스트레인 게이지에 의해 측정되는 변형률 데이터)가 수소충전기(40)로 전송된다.
상기 탱크 내부 온도 및 압력 데이터는 종래와 마찬가지로 수소탱크에 설치된 온도검출부와 압력검출부에 의해 검출되는 데이터로, 본 발명에서 제시되는 실시간 탱크 변형 정보를 이용한 수소 충전 중단 로직과 더불어, 탱크 내부 온도 및 압력으로부터 충전속도를 제어하거나 규정값 이상의 위험 상태가 감지될 때 수소 충전을 중단하는 종래의 로직이 병행 적용될 수 있다.
충전소에서 고압의 수소가 충전되는 동안 차량의 수소탱크는 길이방향 및 원주방향으로 팽창을 하는데, 이러한 팽창은 수소 충전 동안에만 발생한다.
이 점에 착안하여, 본 발명은 충전 동안 수소탱크의 변형 정도, 즉 팽창 정도를 실시간으로 모니터링하여, 수소탱크의 팽창 정도가 규정 이상으로 발생한 경우 위험 방지를 위한 안전 모드 제어를 수행하도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수소 안전 충전 시스템의 구성도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 수소 안전 충전 시스템은, 차량의 수소탱크(2)에 설치되고 수소탱크(2)의 변형 정도를 실시간으로 측정하여 출력하는 변형측정부(10)와, 상기 변형측정부(10)의 출력신호를 무선 송신이 가능한 탱크 변형 정도 데이터로 변환하여 출력하는 차량측 제어부(20)와, 상기 차량측 제어부(20)와 하기 충전소측 제어부(41) 사이의 데이터 무선 송수신을 위해 구비되는 무선통신수단(30)과, 상기 무선통신수단(30)에 의해 수신되는 탱크 변형 정보에 기초하여 규정 이상의 탱크 변형이 발생한 것으로 판정한 경우 안전 모드 제어를 수행하는 충전소측 제어부(41)를 포함하여 구성된다.
여기서, 변형측정부는 수소탱크(2)의 탱크 벽에 설치되어 충전 동안 탱크 벽의 변형률(strain)을 검출하고 검출값에 따른 전기적인 신호를 출력하는 스트레인 게이지(10)가 될 수 있으며, 이때 스트레인 게이지(10)는 X 방향과 Y 방향의 두 방향에 대해 변형률을 측정할 수 있는 것을 사용함이 바람직하다.
도 3은 본 발명에서 수소탱크에 스트레인 게이지가 설치된 상태를 나타내는 사시도로서, 이에 나타낸 바와 같이, 수소탱크(2)에 X 방향 및 Y 방향의 변형률 측정이 가능하도록 호일(foil)형의 스트레인 게이지(10)가 설치된다.
상기 수소탱크(2)에서 스트레인 게이지(10)에 의해 검출되는 X 방향 변형률은 수소탱크(2)의 길이방향 변형률이 되고, Y 방향 변형률은 수소탱크(2)의 원주방향 변형률이 된다.
이와 같이 스트레인 게이지(10)를 사용하면 수소 충전 동안 실시간으로 수소탱크의 변형 정보, 즉 길이방향과 원주방향의 변형률 정보를 취득할 수 있고, 변형률 정보를 통해 수소탱크(2)의 안전 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
스트레인 게이지(10)는 수소탱크(2)의 탱크 벽에 고정되어야 하므로, 스트레인 게이지(10)의 고정 방법으로는, 수소탱크(2) 제작시 탄소섬유 등의 보강소재를 탱크 본체의 바깥면에 와인딩할 때, 스트레인 게이지(10)를 탱크 본체 또는 와인딩된 보강소재 바깥면에 부착하고 보강소재를 추가로 와인딩하는 방식, 즉 탱크 벽의 레이어(layer)에 매립, 고정하는 방식이 적용될 수 있다.
이때, 스트레인 게이지(10)로부터 출력되는 신호(변형률 신호)가 차량측 제어부(20)로 입력될 수 있도록 스트레인 게이지(10)의 신호출력부에 연결된 와이어(wire)를 차량측 제어부(20)로 연결한다.
차량측 제어부(20)는 스트레인 게이지(10)에서 출력되는 전기적인 신호, 즉 수소 충전 동안 측정되는 변형률 신호를 무선통신수단(30)의 차량측 무선송신기(31)가 무선 전송할 수 있는 신호로 변환하게 된다.
무선통신수단(30)은 차량측 무선송신기(31)와 충전소측 무선송신기(32)로 구성되며, 이들은 실시간 탱크 변형 정보, 즉 스트레인 게이지(10)에 의해 실시간 측정된 변형률 데이터는 물론, 차량의 수소탱크(2)에서 실시간 측정된 탱크 내부 압력 및 온도 데이터를 차량측 제어부(20)에서 충전소측 제어부(40)로 무선 전송하는데 사용된다.
이러한 무선통신수단(30)은 수소 충전시 충전소측에서 차량으로, 보다 명확히는 충전소의 수소충전기(40)에서 차량으로 별도의 통신 케이블을 연결하지 않고도 데이터 통신을 가능하게 하므로, 종래와 같이 통신 케이블의 커넥터를 차량에 연결해야 하는 수고를 없애주고, 결국 차량의 수소 충전을 보다 용이하게 할 수 있도록 해주는바, 차량의 상품성 향상에 기여하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 무선송신기(31)와 무선수신기(32)는 각각 IR 송신기와 IR 수신기가 될 수 있는데, 이에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에서 IR 수신기가 설치된 충전노즐의 사시도이고, 도 5는 본 발명에서 수소충전기의 충전노즐이 차량의 리셉터클에 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 차량으로 수소를 공급하기 위해 충전소측 수소충전기(도 1 및 도 2에서 도면부호 40임)에 연결된 수소공급호스(44)의 끝단에는 충전노즐(45)이 설치되는데, 차량으로부터 데이터를 수신하기 위한 IR 수신기(32)가 상기 충전노즐(45)의 일측에 설치된다.
또한 충전소로 데이터를 송신하기 위한 IR 송신기(31)는 수소 충전시 수소충전기의 충전노즐(45)이 차량에 연결될 때 IR 수신기(32)와 무선 통신이 가능한 차량 내 위치에 설치된다.
바람직한 실시예에서, IR 송신기(31)는 도 5에 나타낸 바와 같이 충전 수소가 주입되는 차량(1)의 수소충전구 주변, 즉 충전노즐(45)이 결합되는 리셉터클(3) 주변의 차량 위치에 설치될 수 있다.
이에 따라, 수소 충전을 위해 충전노즐(45)을 차량의 리셉터클(3)에 결합하였을 때 IR 송신기(31)와 IR 수신기(32)는 데이터 통신이 가능한 상태가 되며, IR 송신기(31) 및 IR 수신기(32)를 이용하는 무선 데이터 통신에 의해 차량측 제어부에서 전송되는 탱크 변형 정보가 충전소측 제어부에 전달될 수 있게 된다.
한편, 충전소측 제어부(41)는 수소충전기(40) 내에 구비되어 IR 수신기(32)를 통해 수신되는 실시간 탱크 변형 정보를 입력받아 규정 이상의 탱크 변형이 발생함을 판정한 경우 소정의 안전 모드 제어 과정을 수행하는 구성부이다.
또한 충전소측 제어부(41)는 차량으로 수소를 공급하는 수소공급부(42)의 작동을 제어하도록 구비되는 것으로, IR 송신기(31)가 차량측 제어부(20)에 케이블로 연결된 것과 마찬가지로, 케이블을 통해 IR 수신기(32)와 연결된다.
상기 충전소측 제어부(41)는 차량에서 전송되는 실시간 탱크 변형 정보, 즉 변형률 데이터를 미리 설정된 임계값과 비교하여 규정 이상의 탱크 변형이 발생함을 판정하게 되는데, 스트레인 게이지(10)에 의해 실시간 검출된 수소탱크의 변형률이 임계값 이상이 된 경우에는 규정 이상의 탱크 변형이 발생한 것으로 판정하게 된다.
이 경우 충전소측 제어부(41)는 수소공급부(42)의 충전 작동을 중단하고 경고부(43)를 작동시켜 경고하는 안전 모드 제어 과정을 수행하게 된다.
요컨대, 도 6에 나타낸 바와 같이, 수신된 변형률 데이터로부터 탱크 변형률이 임계값 미만인 상태에서는 정상적으로 수소 충전 상태를 유지하나, 탱크 변형률이 임계값 이상인 상태가 되면 수소공급부(42)의 충전(수소 공급) 작동을 중단함과 동시에 경고부(43)를 작동시켜 수소탱크(2)를 검수할 수 있도록 한다.
상기 임계값은 동일 사양의 수소탱크에 대해 고압의 수소를 충전하여 탱크 파열이 발생할 때까지 스트레인 게이지로 변형률을 측정하는 선행 테스트에 의해 설정할 수 있는 값으로, 실제 파열이 일어나는 변형률 값 및 안전 충전을 위한 여유 값을 고려하여 충전 중단 로직에 적용할 임계값을 설정하게 된다.
본 발명자는 선행 테스트에서 알루미늄 합금으로 탱크 본체를 제작한 뒤 보강소재로 탄소섬유를 와인딩하여 700bar 사양의 수소탱크를 제작하였으며, 도 3에 나타낸 바와 같이 탄소섬유 레이어 내에 매립하는 방식으로 스트레인 게이지(10)를 수소탱크(2)에 설치하고, 이어 고압의 수소를 실제 파열시까지 수소탱크(2)에 충전하여 파열이 나타나는 탱크 내부 압력(파열 압력)과 파열시 변형률을 측정하였다.
그 측정 결과의 예로서, 파열 압력은 1388bar, 파열시 변형률은 1.38%로 측정되었으며, 따라서 본 발명에서는 1.38%보다 낮은 적절한 변형률 값을 상기 임계값으로 설정하는 것이 가능하다.
상기 임계값 설정 방법으로 파열시 변형률을 동일 사양의 수소탱크에 대해 실험적으로 구하는 방식 대신, 유한요소법을 이용한 수치 해석 방법을 통해 도출된 데이터로부터 임계값을 설정하는 것도 가능하다.
또한 본 발명에서 수소탱크의 길이방향(X 방향) 및 원주방향(Y 방향)에 대한 변형률 측정이 가능한 스트레인 게이지를 사용하는 경우, 상기 임계값은 각 방향에 대한 값으로 설정됨이 마땅하며, X 방향 변형률과 Y 방향 변형률 중 어느 하나가 설정된 임계값에 도달하면 즉각 수소 충전을 중단하고 경고부를 작동시키는 등의 안전 모드 작동이 이루어지도록 한다.
또한 탱크 내 압력이 규정값에 도달하여 그 이상이 될 경우 수소 충전을 중단하고 경고부를 작동시키는 로직을 병행 적용하는 것도 실시 가능하며, 이때 규정값 역시 실험적으로 획득된 압력 값, 예를 들어 1388bar보다 낮은 압력 값으로 설정하는 것이 가능하다.
이와 같이 하여, 본 발명은 수소 충전 중인 차량의 실시간 탱크 변형 정보를 충전소에서 무선으로 전송받아 규정 이상의 탱크 변형을 검출할 경우 수소의 충전을 중단하도록 구성됨으로써 수소를 보다 안전하게 충전할 수 있는 이점을 가지게 된다.
또한 이러한 본 발명을 적용하는 경우 충전의 안전성과 더불어 탱크에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는바, 수소탱크에 대한 전수검사 주기를 보다 길게 연장할 수 있고, 이로써 전수검사에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 이점이 있게 된다.
본 발명에 대한 구체적인 내용을 설명함에 있어서, 전술한 바와 같이 변형측정부로서 스트레인 게이지를 사용하는 실시예에 대해 설명하였으나, 충전소측 제어부로 하여금 수소 충전시 탱크 상태의 초기값을 인식하도록 한 뒤 수소 충전 동안 탱크 팽창 정도를 초기값 대비 규정 이상의 변형 정도를 인식할 수 있도록 하는 것이라면, 스트레인 게이지 외에 공지된 변형측정수단 중 어느 하나가 채택될 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1 : 차량 2 : 수소탱크
3 : 리셉터클 10 : 스트레인 게이지(변형측정부)
20 : 차량측 제어부 30 : 무선통신수단
31 : IR 송신기(무선송신기) 32 : IR 수신기(무선수신기)
40 : 수소충전기 41 : 충전소측 제어부
42 : 수소공급부 43 : 경고부
44 : 수소공급호스 45 : 충전노즐

Claims (10)

  1. 차량의 수소탱크에 설치되고 수소탱크의 변형 정도를 측정하여 출력하는 변형측정부;
    상기 변형측정부의 출력신호를 무선 송신이 가능한 탱크 변형 정도 데이터로 변환하여 출력하는 차량측 제어부;
    상기 차량측 제어부와 하기 충전소측 제어부 사이의 데이터 무선 송수신을 위해 구비되는 무선통신수단; 및
    상기 무선통신수단에 의해 차량측 제어부로부터 수신되는 탱크 변형 정보에 기초하여 규정 이상의 탱크 변형을 감지한 경우 수소충전기의 수소 충전 작동을 중단하는 충전소측 제어부;
    를 포함하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 변형측정부는 수소탱크의 탱크 벽에 설치되어 충전 동안 탱크 벽의 변형률을 측정하는 스트레인 게이지이고, 상기 탱크 변형 데이터가 스트레인 게이지에 의해 측정된 변형률 데이터인 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스트레인 게이지는 수소탱크의 길이방향과 원주방향의 변형률을 측정할 수 있도록 X 방향 및 Y 방향의 변형률을 측정할 수 있는 스트레인 게이지인 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    충전소측 제어부는 차량측 제어부로부터 수신된 수소탱크의 변형률이 설정된 임계값에 도달하면 규정 이상의 탱크 변형이 발생한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선통신수단은,
    차량측 제어부에서 출력되는 탱크 변형 정도 데이터를 송신하는 무선송신기와;
    상기 무선송신기로부터 송신된 탱크 변형 정도 데이터를 수신하여 충전소측 제어부에 입력하는 무선수신기;
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 무선송신기는 차량에서 수소가 주입되는 리셉터클 주변에 설치되는 IR 송신기이고, 상기 무선수신기는 수소충전기의 충전노즐 일측에 설치되는 IR 송신기인 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 시스템.
  7. 수소 충전 동안 차량의 수소탱크에 설치된 변형측정부에 의해 수소탱크의 변형 정도가 측정되는 단계;
    상기 변형측정부에 의해 측정되는 탱크 변형 정도 데이터가 차량측 제어부로부터 무선통신수단을 통해 충전소측 제어부로 전송되는 단계; 및
    상기 충전소측 제어부가 차량측 제어부로부터 수신되는 탱크 변형 정보에 기초하여 규정 이상의 탱크 변형을 감지한 경우 수소충전기의 수소 충전 작동을 중단하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 변형측정부는 수소탱크의 탱크 벽에 설치되어 충전 동안 탱크 벽의 변형률을 측정하는 스트레인 게이지이고, 상기 탱크 변형 데이터가 스트레인 게이지에 의해 측정된 변형률 데이터인 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 스트레인 게이지는 수소탱크의 길이방향과 원주방향의 변형률을 측정할 수 있도록 X 방향 및 Y 방향의 변형률을 측정할 수 있는 스트레인 게이지인 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 방법.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    충전소측 제어부는 차량측 제어부로부터 수신된 수소탱크의 변형률이 설정된 임계값에 도달하면 규정 이상의 탱크 변형이 발생한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 연료전지 자동차의 실시간 탱크 변형 정보를 이용하는 수소 안전 충전 방법.
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