KR20150078793A - 연료전지 애노드 캐소드 간의 압력차 조절 방법 및 압력차 조절 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법에 관한 것으로, 연료전지 차량의 애노드(anode) 타겟(target) 압력값과 기설정된 제1 압력값이 비교되는 단계, 애노드 타겟 입력값이 기설정된 제1 압력값보다 크면, 연료전지 차량의 애노드의 압력값과 애노드 타겟 압력값이 측정되는 단계, 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값의 차와 기설정된 제2 압력값이 비교되는 단계, 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 연료전지 애노드(anode) 캐소드(cathode)간의 압력차 조절 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지의 스택(stack)에서 내보내는 전력이 급감하는 경우, 수소극에 남아있는 수소를 신속히 제거하여 공기극과 수소극 사이의 압력차를 줄일 수 있는 압력차 조절 방법에 관한 것이다.
연료전지는 연료극에서 유입되는 수소와 공기극에서 유입되는 산소와의 반응을 통하여 전력을 생산한다.
이러한 연료전지 시스템에서 공기극의 경우는 개루프 시스템이고, 연료극은 폐루프 시스템이다. 따라서, 연료전지의 스택에서 내보내는 출력이 갑자기 저출력 조건이 되면, 공기극은 압력이 저하되는 속도가 빠른 반면에, 연료극은 압력 감소 속도가 느려서, 일시적으로 공기극과 연료극 사이에 압력 차이가 발생되게 된다.
특히, 기존의 상압 시스템과 달리 가변압 시스템에서는 사용 압력의 증가로 인하여, 연료극과 공기극의 압력차이로 인하여 스택 내 각종 구성의 기계적인 손상 가능성이 증가하였다.
도면 6도는 종래의 연료전지 시스템에서 공기극과 연료극간의 압력차이를 보여주는 도면이다.
도면 6도에서 '1'번 그래프는 스택에서 내보내는 전력의 값을 보여주는 것이고, '2'번 그래프는 공기극의 압력을 보여준다. 그리고, '3'번 그래프는 수소극의 압력을, '4'번 그래프는 수소극의 목표 타겟(target) 압력값을 보여준다. 이때, 수소극의 타겟 압력값은 공기극의 압력과 연료극 압력의 차이가 최소화되도록 설정된다.
연료전지 차량에서는 수소공급밸브를 적용하여 수소극의 압력을 타겟 압력값에 따라 조절된다.
그리고, 공기극의 압력은 공기 블로워의 알피엠(rpm, revolution per minute) 및 공기극 후단의 압력조절밸브의 개방 또는 폐쇄에 의해 조절된다.
그래프를 통하여 알 수 있듯이, 종래의 연료전지 시스템에서 출력이 상승되는 경우 수소극의 압력은 타겟의 압력과 거의 일치하게 상승된다. 그리고 공기극의 압력은 수소극에 비하여 약간의 딜레이를 거치며 완만하게 상승된다.
그러나, 스택의 출력이 하강되는 경우 공기극의 압력은 스택 출력에 따라 함께 하강하게 되나, 수소극은 스택에서 소모되는 전력이 없으므로 매우 느리게 하강된다. 그리고, 이에 따라 공기극과 수소극 사이에는 큰 압력차가 발생한다. 도면 6도에서 'B'는 이러한 공기극과 수소극 사이에 크게 발생한 압력차를 보여준다.
이런 압력차는 기존의 상압 시스템의 경우에는 수소극과 공기극의 압력차가 작아 큰 문제가 되지 않았으나, 가압 시스템의 경우에는 수소극과 공기극의 압력차가 과다하여 스택의 멤브레인(membrane)에 손상이 발생할 가능성이 많다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 연료전지의 스택에서 내보내는 출력이 갑자기 저하되더라도, 수소극의 수소를 소모하도록 하여 연료극과 공기극간의 압력차를 최소화할 수 있는 연료전지 애노드 캐소드 간의 압력차 조절방법 및 압력차 조절 장치를 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 연료전지 차량의 애노드(anode) 타겟(target) 압력값과 기설정된 제1 압력값이 비교되는 단계; 상기 애노드 타겟 입력값이 기설정된 제1 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 압력값과 애노드 타겟 압력값이 측정되는 단계; 상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차와 기설정된 제2 압력값이 비교되는 단계; 상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 연료전지 애노드 캐소드(cathode)간의 압력차 조절방법을 제공한다.
또한, 상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계는, 상기 연료전지 차량의 스택(stack)에서 전력을 더 생산함으로써 상기 연료 전지 차량의 배터리(battery)를 더 충전하여 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법을 제공한다.
또한, 상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계는, 상기 연료전지 차량의 수소 퍼지(purge) 밸브(valve)가 개방되어 퍼지를 수행하도록 제어됨으로써, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법을 제공한다.
또한, 상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계는, 상기 연료전지 차량의 보기류가 소모하는 전력을 증가시킴으로써, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법을 제공한다.
또한, 상기 연료전지 차량의 보기류가 소모하는 전력의 증가는 상기 연료전지 차량의 캐소드에 공기를 주입하는 공기극의 블로워(blower)의 알피엠(rpm)을 증가시킴으로써, 스택이 전기를 생산하도록 하여 애노드의 수소를 소모시킴으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법을 제공한다.
또한, 상기 연료전지 차량의 보기류가 소모하는 전력의 증가는 상기 연료전지 차량의 냉각 펌프(pump)의 알피엠을 증가시킴으로써, 스택이 전기를 생산하도록 하여 애노드의 수소를 소모시킴으로써 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법을 제공한다.
또한, 상기 공기 블러워 또는 스택 냉각펌프 외에 연료전지 시스템 내의 다른 보기류의 전류 소모가 증가되도록 제어하여 스택이 전기를 생산하도록 하여 애노드의 수소를 소모시킴으로써, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력을 측정하는 측정부; 상기 측정부가 측정한 수소 압력과 상기 연료전지 차량의 애노드 타겟 압력값과의 압력 차이 값 계산하는 계산부; 상기 계산부가 계산한 압력 차이 값이 기설정된 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키는 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키기 위하여 스택에서 전력을 더 생산하여 배터리를 충전하도록 지시하는 배터리 충전 지시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키기 위하여 상기 연료전지 차량의 수소 퍼지 밸브를 온오프 동작시키는 밸브 온오프 지시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키기 위하여 상기 연료전지 차량의 보기류의 소모전력을 증가시키는 보기류 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치를 제공한다.
또한, 상기 보기류 조절부는 상기 연료전지 차량의 캐소드에 공기를 주입하는 공기극의 블로워의 알피엠을 증가시킴으로서 소모전력이 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치를 제공한다.
또한, 상기 보기류 조절부는 상기 연료전지 차량의 냉각 펌프(pump)의 알피엠을 증가시킴으로서 소모전력이 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 연료극의 수소를 퍼지하거나 배터리 충전 또는 연료전지 보기류의 작동을 실시하여, 연료극의 수소를 소모시킬 수 있다. 따라서, 공기극과 연료극 사이의 압려 차이를 최소화할 수 있다.
둘째, 연료전지 스택의 멤브레인이 받는 기계적인 힘을 최소화할 수 있다. 따라서, 스택의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법이 달성하고자 하는 연료전지의 애노드와 캐소드의 압력값의 변화를 보여주는 도면이다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서 스택에서 전력을 더 생산하여 배터리를 충전시키는 방법에 대하여 보여주는 도면이다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 퍼지(purge) 밸브를 작동시켜서 연료극의 수소 압력을 낮추는 과정을 보여주는 도면이다.
도면 4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 공기극에 공기를 주입하는 블로워의 알피엠이 증가되는 방법으로 보여주는 도면이다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 냉각펌프의 가동을 증가시키는 방법을 보여주는 도면이다.
도면 6도는 종래의 연료전지 시스템에서 공기극과 연료극간의 압력차이를 보여주는 도면이다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서 스택에서 전력을 더 생산하여 배터리를 충전시키는 방법에 대하여 보여주는 도면이다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 퍼지(purge) 밸브를 작동시켜서 연료극의 수소 압력을 낮추는 과정을 보여주는 도면이다.
도면 4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 공기극에 공기를 주입하는 블로워의 알피엠이 증가되는 방법으로 보여주는 도면이다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 냉각펌프의 가동을 증가시키는 방법을 보여주는 도면이다.
도면 6도는 종래의 연료전지 시스템에서 공기극과 연료극간의 압력차이를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법이 달성하고자 하는 연료전지의 애노드와 캐소드의 압력값의 변화를 보여주는 도면이다.
연료전지를 사용하는 차량에서는 계속적으로 일정한 양의 전력이 생산되는 것이 아니라, 차량의 주행상태에 따라 요구되는 전력이 달라지게 된다. 즉, 차량이 급가속될 때는 연료전지에서는 더 많은 전력을 생산하여야 하고, 이를 위하여 연료전지의 연료극에 주입되는 수소의 양도 증가하게 된다. 또한, 연료전지 차량은 급가속 직후 감속, 고각 등판 직후 등 스택에서 많은 출력을 사용하다가 갑자기 출력이 줄어드는 상황도 빈번히 발생할 수 있다.
따라서, 높은 출력을 위하여 주입된 수소가 모두 소모되지 못하고 남아 있어서, 연료전지의 연료극과 공기극 사이의 큰 압력차가 발생할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법은 이러한 상황을 해결하고자 한다.
도면 1도에서 '1'번 그래프는 스택에서 내보내는 전력의 값을 보여준다. 그리고 '2'번 그래프는 공기극인 캐소드의 압력을 보여주고, '3'번 그래프는 연료극인 애노드가 추종하는 기준값이 되는 애노드 타겟 압력값을 보여준다. 그리고, '4'번 그래프는 애노드 압력값을 보여준다. 그리고, 'A'는 일정시간하에 애노드의 압력값이 줄어드는 것을 보여준다. 즉, 도면 6도와는 달리 애노드의 압력이 캐소드 타겟 압력값의 변화에 따라 속응성 있게 변화되는 것을 보여준다.
애노드 타겟 압력값은 연료전지 시스템에서 압력제어를 수행할 때 기준이 되는 값이다. 연료전지는 실제 측정되거나 추정되는 애노드 압력값과 이러한 애노드 타겟 압력값을 비교하여, 애노드 압력값이 애노드 타겟 압력값을 추종하도록 제어할 수 있다. 즉, 애노드 압력값이 애노드 타겟 압력값보다 낮을 경우는 추가로 수소를 공급하여 스택의 연료극의 압력을 상승시키고, 애노드 압력값이 애노드 타겟 압력값보다 높은 경우에는 스택의 연료극으로의 수소 주입을 막아서 추가적인 압력 상승을 막도록 제어할 수 있다. 그리고, 이러한 제어는 피아이(PI, Proportional integral) 또는 피아디(PID, Proportional integral derivative) 제어를 통하여 수행될 수 있다.
하지만, 앞서 살펴본 바와 같이 연료전지의 연료극의 수소 공급 시스템은 폐루프로 형성되어 있어서, 스택의 크로스 오버(cross over)에 따른 수소 유출로 수소 압력을 저하 시킬 수는 있으나, 이에 의한 수소의 방출은 매우 느리다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법은 이러한 현상이 발생하였을 때 스택의 연료극의 수소를 보다 적극적으로 소모시키고자 한다.
도면 2도 내지 5도는 이러한 연료전지의 연료극의 수소를 소모하는 방법들을 보여주는 도면이다.
도면 2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서 스택에서 전력을 더 생산하여 배터리를 충전시키는 방법에 대하여 보여주는 도면이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법은 애노드 타겟 압력값(Target P)이 기설정된 제1 압력값(Setting Value)보다 큰 값을 가지는지 여부를 비교할 수 있다.(S2-1) 여기서 기설정된 제1 압력값은 연료극과 공기극간의 압력차 감소 로직이 작동하기에 알맞은 적절한 값이 선택될 수 있으며, 일 예로 압력 조절 밸브(PRV, Pressure regurating valve)의 체킹(checking) 압력의 90 퍼센트 정도의 압력이 선택될 수 있다. 그리고, 여기서 압력 조절 밸브의 체킹 압력의 90퍼센트 정도가 선택되는 경우는 일반적으로 압력 조절 밸브는 멤브레인의 손상이 발생하는 압력값 이하의 개방 압력을 가지고 있으며 약 90 퍼센트 이상에서 기밀을 확보하는 성능이 있기 때문이다. 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 적절한 값이 선택될 수 있다.
애노드 타겟 압력값이 기설정된 제1 압력값을 초과하면, 그 다음으로 애노드 압력값(Anode P)과 애노드 타겟 압력값이 측정되는 과정을 거칠 수 있다.(S2-2)
이렇게 애노드 타겟 압력값과 애노드 압력값이 측정된 이후에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법은 애노드 압력값에서 애노드 타겟 압력값을 빼서 그 차이를 구하고, 그 차이값이 기설정된 제2 압력값보다 큰 값을 가지는지 여부를 비교하는 과정을 거칠 수 있다.(S2-3) 여기서의 기설정된 제2 압력값은 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값의 차이가 어느 정도 차이가 나서, 수소를 소모시켜야 되는 정도라고 판단되는 값이 선택될 수 있으며, 이러한 선택은 시스템의 설계에 따라 자유롭게 결정될 수 있다.
만약에 이 단계에서 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값의 차이가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법은 연료극의 수소를 소모하기 위하여 배터리를 충전하는 과정을 수행할 수 있다.(S2-4) 이때, 배터리 충전량은 애노드의 내부 부피 및 필요 압력 감소량에 따라 결정될 수 있으며, 총 충전량은 배터리의 충전이 허용되는 양까지 충전될 수 있다.
도면 3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 퍼지(purge) 밸브를 작동시켜서 연료극의 수소 압력을 낮추는 과정을 보여주는 도면이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법은 애노드 타겟 압력값이 기설정된 제1 압력값보다 큰 값인지 판단하는 과정을 거칠 수 있다.(S3-1)
그리고, 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값을 측정한 후에(S3-2), 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값의 차이가 기설정된 제2 압력값을 초과하는지 여부가 판단되는 과정을 거칠 수 있다.(S3-3)
그리고, 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값이 기설정된 제2 압력값을 초과하면, 연료극의 수소를 배출시키기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법은 퍼지 밸브를 반복적으로 온오프 동작을 수행하여 연료극의 수소를 배기시킬 수 있다.(S3-4)
도면 4도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 공기극에 공기를 주입하는 블로워의 알피엠이 증가되는 방법으로 보여주는 도면이다.
공기 블로워의 알피엠을 증대시키는 과정에 있어서, 초기 진입 조건은 앞에서 살펴본 방법과 같으며, 도면 4도의 방법은 애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값의 차이가 기설정된 일정 압력값인 제2 압력값을 초과하면, 블로워의 압력을 증대시키는 과정을 수행할 수 있다.(S4-4)
따라서, 수소가 공기와 더 많이 반응하여 소모됨으로써 연료극의 수소의 압력을 저하시킬 수 있다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법으로서, 냉각펌프의 가동을 증가시키는 방법을 보여주는 도면이다.
애노드 압력값과 애노드 타겟 압력값의 차이가 기설정된 제2 압력값 이상이면(S5-3), 냉각 펌프의 알피엠을 증가시켜서 수소 압력을 줄일 수 있다.
앞에서 살펴본 도면 2도 내지 5도의 방법은 각각 사용될 수도 있고, 하나 이상의 방법이 병합되어 사용될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (11)
- 연료전지 차량의 애노드(anode) 타겟(target) 압력값과 기설정된 제1 압력값이 비교되는 단계;
상기 애노드 타겟 입력값이 기설정된 제1 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 압력값과 애노드 타겟 압력값이 측정되는 단계;
상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차와 기설정된 제2 압력값이 비교되는 단계;
상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 연료전지 애노드 캐소드(cathode)간의 압력차 조절방법.
- 제1항에 있어서,
상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계는,
상기 연료전지 차량의 스택(stack)에서 전력을 더 생산함으로써 상기 연료 전지 차량의 배터리(battery)를 더 충전하여 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절방법.
- 제1항에 있어서,
상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계는,
상기 연료전지 차량의 수소 퍼지(purge) 밸브(valve)가 개방되어 퍼지를 수행하도록 제어됨으로써, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 애노드 압력값과 상기 애노드 타겟 압력값의 차가 기설정된 제2 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 조절되는 단계는,
상기 연료전지 차량의 보기류가 소모하는 전력을 증가시킴으로써, 상기 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력이 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법.
- 제4항에 있어서,
상기 연료전지 차량의 보기류가 소모하는 전력의 증가는
상기 연료전지 차량의 캐소드에 공기를 주입하는 공기극의 블로워(blower)의 알피엠(rpm)을 증가시킴으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법.
- 제4항에 있어서,
상기 연료전지 차량의 보기류가 소모하는 전력의 증가는
상기 연료전지 차량의 냉각 펌프(pump)의 알피엠을 증가시킴으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 방법.
- 연료전지 차량의 애노드의 수소 압력을 측정하는 측정부;
상기 측정부가 측정한 수소 압력과 상기 연료전지 차량의 애노드 타겟 압력값과의 압력 차이 값 계산하는 계산부;
상기 계산부가 계산한 압력 차이 값이 기설정된 압력값보다 크면, 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키는 제어신호를 출력하는 제어부;
상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키기 위하여 스택에서 전력을 더 생산하여 배터리를 충전하도록 지시하는 배터리 충전 지시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키기 위하여 상기 연료전지 차량의 수소 퍼지 밸브를 온오프 동작시키는 밸브 온오프 지시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 연료전지 차량의 수소 압력을 감소시키기 위하여 상기 연료전지 차량의 보기류의 소모전력을 증가시키는 보기류 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 보기류 조절부는
상기 연료전지 차량의 캐소드에 공기를 주입하는 공기극의 블로워의 알피엠을 증가시킴으로서 소모전력이 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 보기류 조절부는
상기 연료전지 차량의 냉각 펌프(pump)의 알피엠을 증가시킴으로서 소모전력이 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 애노드 캐소드간의 압력차 조절 장치.
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Cited By (3)
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KR20190043003A (ko) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 시스템 및 그 제어방법 |
CN111313058A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 现代自动车株式会社 | 燃料电池系统的氢供应控制方法和系统 |
CN118198430A (zh) * | 2024-04-26 | 2024-06-14 | 鸿基创能科技(广州)有限公司 | 一种燃料电池的停机控制方法 |
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- 2013-12-31 KR KR1020130168517A patent/KR20150078793A/ko active Search and Examination
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