KR20160025794A - Method for Reformer Air Flux Supply Active Control and Reformer System thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개질기에 관한 것으로, 특히 유량센서와 함께 공급공기유량 피드백을 통한 능동적인 제어로 개질기에 항상 최적의 공기유량이 공급될 수 있는 개질기 공기공급유량 능동제어방법 및 개질기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a reformer, and more particularly, to a reformer air supply flow rate active control method and a reformer system capable of always supplying an optimal air flow rate to a reformer by active control through feed air flow rate feedback together with a flow rate sensor.
일반적으로 개질기(Reformer)는 탄화수소를 수소로 변환함으로써 연료전지스택의 발전 연료인 수소를 확보하는 장치이다. 그러므로, 이동형 연료전지시스템이 개질기와 함께 구성되면, 이동형 연료전지시스템도 발전에 필요한 수소 공급이 원활하게 이루어지는 편리함을 제공 받을 수 있다. 상기 이동형 연료전지시스템은 연료전지 차량에 적용된 연료전지시스템을 예로 들 수 있다.Generally, a reformer is a device for securing hydrogen, which is a fuel for generating electricity in a fuel cell stack, by converting a hydrocarbon into hydrogen. Therefore, if the mobile fuel cell system is constructed with the reformer, the mobile fuel cell system can be provided with convenience of smoothly supplying hydrogen required for power generation. The mobile fuel cell system is exemplified by a fuel cell system applied to a fuel cell vehicle.
통상, 개질기는 개질기로 공급되는 공기 유량을 제어하는 공기 블로워, 개질기로 공급되는 물 유량을 제어하는 워터펌프와 함께 개질기 시스템으로 구성되고, 연료전지 시스템 제어기에 의해 제어된다.Usually, the reformer is composed of an air blower for controlling an air flow rate supplied to the reformer, a reformer system together with a water pump for controlling a flow rate of water supplied to the reformer, and controlled by a fuel cell system controller.
그러므로, 연료전지시스템의 발전과 함께 개질기 시스템이 작동하면, 연료전지 시스템 제어기는 코딩되어 있는 프로그램에 의해 개질기 온도를 모니터링하고, 온도 변화에 따른 공기 블로워 회전수 제어로 개질기로 보내지는 공기 공급량을 최적 제어하여 준다.Therefore, when the reformer system operates with the development of the fuel cell system, the fuel cell system controller monitors the reformer temperature by a program that is coded, and controls the air supply amount to be sent to the reformer by controlling the air blower rotation speed Respectively.
이에 따라, 개질기는 연료전지시스템의 변화하는 발전 조건에서도 발전조건에 맞춰진 수소 요구량을 충족시킬 수 있다.Accordingly, the reformer can meet the hydrogen requirement corresponding to the power generation conditions even under the changing power generation conditions of the fuel cell system.
하지만, 연료전지시스템 제어기의 프로그램은 공기 블로워의 공기 공급량 제어가 개질기 온도 변화에 만 맞춰진 수동적인 제어방식이고, 이러한 수동제어방식으로는 개질기 온도 변화에 따른 내부 압력 및 배압 변화를 반영할 수 없다는 근본적인 한계가 있고, 이로 인해 개질기 가동 시 최적화되지 못한 공기 공급 조건에서 이루어질 수 있게 된다.However, the program of the fuel cell system controller is a passive control method in which the air supply amount control of the air blower is adjusted only to the temperature change of the reformer, and that this manual control method can not reflect the internal pressure and back pressure change due to the temperature change of the reformer So that it can be done in an air supply condition that is not optimized when the reformer is operated.
무엇보다, 연료전지시스템 제어기의 프로그램에는 연료전지 시스템의 사용 장소 환경이 전혀 반영되지 못할 수밖에 없다. 이로 인해, 변화된 사용 장소에서 이동형 연료전지 시스템이 가동될 때, 개질기에 초기 설정된 공기량이 공급되어야 함에도 변화된 환경조건으로 인해 초기 설정된 공기량과 다른 값이 공급될 수 있게 된다.Above all, the program of the fuel cell system controller can not necessarily reflect the environment where the fuel cell system is used. Therefore, when the mobile fuel cell system is operated in the changed use place, the air amount initially set in the reformer should be supplied, but a different value from the initially set air amount can be supplied due to the changed environmental condition.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 유량센서를 통한 공기 공급량 모니터링으로 개질기 공기공급이 이루어짐으로써 개질기 온도 변화에 따른 내부 압력 및 배압 변화가 반영된 공기유량 공급이 이루어지고, 특히 공급공기유량의 피드백에 의한 능동적인 제어가 구현됨으로써 개질기 사용 장소 변화로 발생되는 초기 설정 공기량 불일치가 최대한 신속히 해소되는 개질기 공기공급유량 능동제어방법 및 개질기 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In view of the above, the present invention provides an air flow rate control device that controls the internal air pressure and the back pressure according to the temperature change of the reformer by supplying the reformer air by monitoring the air flow rate through the flow sensor, The present invention aims to provide an active control method and a reformer system of a reformer air supply flow rate in which an initial set air amount mismatch caused by a change in use place of a reformer is eliminated as quickly as possible.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개질기 공기공급유량 능동제어방법은 (A) 개질기를 통해 수소를 공급받는 연료전지시스템의 운전 시, 상기 개질기의 공기공급유량을 모니터링한 제어기에서 검출 시점의 공기공급유량을 계산 공기공급유량으로 하여 설정 공기공급유량을 비교하고, 공기공급유량 차이값을 계산하는 개질기 운전 조건 판단단계; (B) 상기 공기공급유량 차이값이 오차범위를 충족하는지 또는 벗어나는지 비교하고, 오차범위 충족 시 개질기 온도변화를 이용한 공기공급유량제어가 이루어지는 수동제어모드가 수행되며, 반면 오차범위 초과 시 개질기 공기공급유량변화를 이용한 공기공급유량제어가 이루어지는 능동제어모드가 수행되는 개질기 운전 모드 선택단계; (C) 상기 능동제어모드수행 시 오차범위 충족이 이루어지면, 상기 수동제어모드가 즉시 수행되는 개질기 운전 모드 조절단계; 로 수행되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for controlling the flow rate of reformer air, comprising the steps of: (A) operating a fuel cell system supplied with hydrogen through a reformer, A reformer operating condition judging step of comparing the set air supply flow rate with the calculated air supply flow rate and calculating the air supply flow rate difference value; (B) a manual control mode is performed in which the air supply flow rate difference value is compared with or not within the error range, and the air supply flow rate control is performed using the reformer temperature change when the error range is satisfied, A reformer operation mode selecting step of performing an active control mode in which an air supply flow rate control is performed using a supply flow rate change; (C) a reformer operation mode control step in which the manual control mode is immediately performed when an error range is satisfied when performing the active control mode; As shown in FIG.
상기 개질기의 공기공급유량 검출은 유량센서로 이루어지고, 상기 유량센서는 공기 블로워에서 상기 개질기로 이어진 공기라인에 설치된다. 상기 공기공급유량 차이값은 상기 설정 공기공급유량의 값에서 상기 계산 공기공급유량의 값을 빼서 계산된다.The air supply flow rate detection of the reformer is made of a flow rate sensor, and the flow rate sensor is installed in an air line leading from the air blower to the reformer. The air supply flow rate difference value is calculated by subtracting the value of the calculated air supply flow rate from the value of the set air supply flow rate.
상기 오차범위는 공기 블로워 제어모드 판단식으로 판단되고, 상기 공기 블로워 제어모드 판단식은 공기공급유량 차이값 < 오차범위이며, 상기 오차범위는 (설정 공기공급유량값 - 계산 공기공급유량값)/설정 공기공급유량값 또는 (설정 공기공급유량값 - 계산 공기공급유량값)/계산 공기공급유량값으로 정의된다. 상기 공기공급유량 차이값은 상기 설정 공기공급유량을 기준으로 한 백분율(%)로 표현되고, 상기 오차범위도 백분율(%)로 표현된다.Wherein the error range is determined by an air blower control mode determination formula and the air blower control mode determination formula is an air supply flow rate difference value error range and the error range is a set air supply flow rate value- Air supply flow rate value or (set air supply flow rate value - calculated air supply flow rate value) / calculated air supply flow rate value. The air supply flow rate difference value is expressed as a percentage (%) based on the set air supply flow rate, and the error range is also expressed as a percentage (%).
상기 수동제어모드에서는 상기 개질기로 공기를 보내주는 공기 블로워의 회전수가 상기 설정 공기공급유량을 기준으로 변화되고, 상기 공기 블로워의 회전수 제어는 전압변화로 이루어진다. 상기 능동제어모드에서는 상기 개질기로 공기를 보내주는 공기 블로워의 회전수가 상기 공기공급유량 차이값을 기준으로 상기 설정 공기공급유량에 접근하도록 변화되고, 상기 공기 블로워의 회전수 제어는 전압변화로 이루어진다.In the manual control mode, the number of revolutions of the air blower that sends air to the reformer changes based on the set air supply flow rate, and the control of the number of revolutions of the air blower includes a voltage change. In the active control mode, the number of revolutions of the air blower that sends air to the reformer is changed so as to approach the set air supply flow rate based on the value of the air supply flow rate difference, and the control of the number of revolutions of the air blower is made of a voltage change.
상기 오차범위 충족은 오차범위의 2%이내인 인 것을 특징으로 한다.And the error range is within 2% of the error range.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개질기 시스템은 탄화수소에서 수소를 변환하여 연료전지시스템으로 공급하는 개질기; 개질기로 공급되는 탄화수소를 저장하는 연료공급기; 개질기로 공기를 보내주는 공기 블로워; 공기 블로워에서 개질기로 이어진 공기라인에 설치되어 공기공급유량을 검출하는 유량 센서; 개질기로 물을 보내주는 워터 펌프; 연료전지시스템의 운전과 함께 작동되는 개질기로 공급되는 공기공급유량 제어 시 유량센서에서 검출된 현재 공기공급유량을 이용하고, 개질기의 작동에 따른 내부 온도변화를 이용한 수동제어모드와 개질기의 작동 시 공급되는 공기공급유량변화를 이용한 능동제어모드로 공기 블로워를 제어하는 제어기; 가 포함된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a reformer system including: a reformer for converting hydrogen from a hydrocarbon into a fuel cell system; A fuel supplier for storing hydrocarbons supplied to the reformer; An air blower that sends air to the reformer; A flow sensor installed in an air line extending from the air blower to the reformer to detect an air supply flow rate; A water pump for sending water to the reformer; A manual control mode using the current air supply flow rate detected by the flow sensor during the control of the air supply flow rate supplied to the reformer operated in conjunction with the operation of the fuel cell system, A controller for controlling the air blower in an active control mode using an air supply flow rate change; Is included.
이러한 본 발명은 유량센서의 공기 공급량 모니터링이 이루어짐으로써 개질기 온도 변화와 내부 압력 및 배압 변화를 고려한 공기유량이 개질기에 공급되는 효과가 있다.The present invention has the effect of supplying the air flow rate to the reformer considering the temperature change of the reformer, the internal pressure and the back pressure change by monitoring the air supply amount of the flow sensor.
또한, 본 발명은 개질기로 공급되는 공기유량이 피드백되어 공기 공급량 모니터링에 번영됨으로써 개질기 사용 장소 변화로 발생되는 초기 설정 공기량 불일치가 최대한 신속히 해소되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the air flow rate supplied to the reformer is fed back and is proliferated in monitoring the air supply amount, there is an effect that the initial set air amount mismatch caused by the change of the use place of the reformer is eliminated as quickly as possible.
또한, 본 발명은 능동적으로 개질기 공기공급유량 제어가 가능한 개질기와 함께 이동형 연료전지시스템이 구현됨으로써 사용 장소 변경에 의한 연료전지시스템의 성능 저하가 발생되지 않는 효과가 있다.In addition, the present invention realizes a portable fuel cell system together with a reformer capable of actively controlling the reformer air supply flow rate, so that the performance of the fuel cell system is not deteriorated by changing the use place.
도 1은 본 발명에 따른 개질기 공기공급유량 능동제어방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 개질기 공기공급유량 능동제어가 이루어지는 개질기 시스템과 함께 구성된 연료전지시스템의 예이다.FIG. 1 is a flow chart of a reformer air supply flow rate active control method according to the present invention, and FIG. 2 is an example of a fuel cell system configured with a reformer system in which the reformer air supply flow rate active control according to the present invention is performed.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.
도 1은 본 실시예에 따른 개질기 공기공급유량 능동제어방법의 순서도를 나타낸다.1 shows a flow chart of a method of active control of reformer air supply flow rate according to this embodiment.
도시된 바와 같이, S1의 연료전지시스템 운전(On)과 S100의 연료전지시스템 중지(Off)사이에서 작동되는 개질기로 공급되는 공기유량은 공기 블로워로 제어되고, 공기 블로워 제어는 개질기 온도변화를 이용한 수동제어모드(S50)와 개질기 공기공급유량변화를 이용한 능동제어모드(S50-1)로 구분된다. 이때, 공기 블로워 제어는 개질기 시스템을 구성하는 전용 제어기로 이루어지거나 또는 연료전지시스템을 제어하는 연료전지시스템 제어기로 이루어질 수 있다. As shown, the air flow rate supplied to the reformer, which is operated between the fuel cell system operation On of S1 and the fuel cell system shutdown of S100, is controlled by an air blower, A manual control mode (S50) and an active control mode (S50-1) using the reformer air supply flow rate change. At this time, the air blower control may consist of a dedicated controller constituting the reformer system or a fuel cell system controller that controls the fuel cell system.
구체적으로, S10과 같이 개질기로 공급되는 공기 유량 검출 및 공기공급유량 계산이 이루어진다. 이러한 공기공급유량은 개질기 작동과 함께 모니터링됨으로써 구현된다. 이를 위해 공기 블로워에서 개질기로 이어진 공기라인에 유량센서가 설치되고, 유량센서는 제어기와 회로를 구성한다. 그러므로, 공기공급유량은 제어기를 통해 실시간으로 계산된다.Specifically, air flow rate detection and air supply flow rate calculation are performed as in step S10. This air supply flow rate is implemented by monitoring with the reformer operation. For this purpose, a flow sensor is installed in the air line leading from the air blower to the reformer, and the flow sensor constitutes the controller and the circuit. Therefore, the air supply flow rate is calculated in real time through the controller.
이어, S20과 같이 계산 공기공급유량과 설정 공기공급유량을 비교하고, 그 결과로 공기공급유량 차이값 계산이 이루어진다.Subsequently, as in S20, the calculated air supply flow rate is compared with the set air supply flow rate, and as a result, the air supply flow rate difference value is calculated.
그러면, S30과 같이 공기공급유량 차이값에 대한 비교판단이 이루어짐으로써 공기 블로워 제어에 대한 S50의 수동제어모드나 S50-1의 능동제어모드가 결정된다. 이를 위해 다음과 같은 오차범위가 적용된다.Then, as in S30, a comparison judgment is made with respect to the air supply flow rate difference value, whereby the manual control mode of S50 and the active control mode of S50-1 for air blower control are determined. The following error ranges apply to this.
공기 블로워 제어모드 판단식 = 공기공급유량 차이값 < 오차범위Air blower control mode judgment formula = air supply flow difference value <error range
오차범위는 = (설정 공기공급유량값 - 계산 공기공급유량값)/설정 공기공급유량값 또는 오차범위 = (설정 공기공급유량값 - 계산 공기공급유량값)/계산 공기공급유량값The error range is calculated from the following equation: = (set air supply flow value - calculated air supply flow value) / set air supply flow value or error range = (set air supply flow value -
여기서, 오차범위 < 2%[백분율(%)]로서, 연료전지시스템의 운전 조건마다 개질기가 공급해야할 수소유량이 기 설정되어진 설정 공기공급유량을 기준으로하고, 상기 설정 공기공급유량에서 현재 작동중인 개질기에서 계산 공기공급유량을 뺀 값에 대한 백분율을 의미함으로써 공기유량의 많고 적음을 나타낸다. 특히, 설정 공기공급유량은 연료전지시스템과 개질기 사양에 따라 달라지는 특성상 특정한 수치로 한정되지 못함으로서 연료전지시스템과 개질기의 성능저하 없는 영역이 적용된다. Here, it is assumed that the set air supply flow rate at which the hydrogen flow rate to be supplied by the reformer is set for each operation condition of the fuel cell system as the error range < 2% (percentage (%)) It means the percentage of the value obtained by subtracting the calculated air supply flow rate from the reformer, thereby indicating that the air flow rate is high or low. In particular, the set air supply flow rate is not limited to a specific value due to characteristics that vary depending on the fuel cell system and the reformer specification, so that a region without performance degradation of the fuel cell system and the reformer is applied.
이어, S30의 오차범위 판단에서 오차범위 이내로 결정되면, S50의 수동제어모드로 진입함으로써 수동적인 공기공급유량 제어가 실행되고, 상기 수동제어모드는 S60과 같이 공기 블로워의 회전수 제어를 의미하는 공기 블로워 제어로 구체화된다. 이 경우, 회전수제어는 공기 블로워로 공급되는 전압이 설정 공기공급유량을 기준으로 변화됨을 의미함으로써 설정 공기공급유량이 많으면 전압을 높이고 반면 적으면 전압을 낮추는 방식이다. 하지만, 상기 회전수제어는 공기 블로워로 공급되는 전류로 구현될 수 있다.If it is determined that the error range is within the error range in S30, passive air supply flow rate control is executed by entering the manual control mode in S50. In the manual control mode, air Blower control. In this case, the rotation speed control means that the voltage supplied to the air blower is changed based on the set air supply flow rate, thereby increasing the voltage when the set air supply flow rate is high, while lowering the voltage when the set air supply flow rate is low. However, the rotation speed control can be realized by the current supplied to the air blower.
그러므로, 상기 수동제어모드는 개질기 온도변화를 이용한 공기 블로워 제어를 의미한다.Therefore, the manual control mode means air blower control using the reformer temperature change.
반면, S30의 오차범위 판단에서 오차범위 초과로 결정되면, S50-1의 능동제어모드로 진입함으로써 능동 공기공급유량 제어가 실행되고, 상기 능동제어모드는 S60-1과 같이 공기 블로워의 회전수 제어를 의미하는 공기 블로워 제어로 구체화된다. 이 경우, 회전수제어는 공기 블로워로 공급되는 전압이 공기공급유량 차이값을 기준으로 설정 공기공급유량에 접근하도록 변화됨을 의미함으로써 공기공급유량 차이값이 크면 전압을 높이고 반면 작으면 전압을 낮추는 방식이다. 하지만, 상기 회전수제어는 공기 블로워로 공급되는 전류로 구현될 수 있다. 이에 더해, 회전수제어는 S60-2와 같이 피드백제어됨으로써 공기공급유량 차이값이 추종하는 설정 공기공급유량에 대한 정밀성을 크게 높여준다. 일례로, 피드백제어는 오차범위의 2%이내(일례로 오차범위 = 2% 이내)를 충족할 때 까지 이루어진다. 특히, S50-1의 능동제어모드는 공기공급유량 차이값이 오차범위의 2%이내를 충족하면, 즉시 S50의 수동제어모드로 전환된다.On the other hand, when it is determined that the error range is exceeded in the error range determination in S30, the active air supply flow rate control is executed by entering the active control mode in S50-1, and the active control mode is controlled by the air blower rotation speed control Quot; air blower " In this case, the RPM control means that the voltage supplied to the air blower is changed so as to approach the set air supply flow rate based on the air supply flow difference value, thereby increasing the voltage when the air supply flow difference value is large, to be. However, the rotation speed control can be realized by the current supplied to the air blower. In addition, the rotation speed control is feedback-controlled as in S60-2, thereby greatly improving the accuracy with respect to the set air supply flow rate following the air supply flow rate difference value. For example, the feedback control is performed until it meets within 2% of the error range (for example, within the error range of 2%). In particular, the active control mode of S50-1 is immediately switched to the manual control mode of S50 when the air supply flow rate difference value is within 2% of the error range.
그러므로, 상기 능동제어모드는 개질기 공기공급유량변화를 이용한 공기 블로워 제어를 의미한다.Therefore, the active control mode means air blower control using the reformer air supply flow rate change.
이와 같이, 본 발명의 능동식 개질기 공기공급유량 제어방법으로 작동되는 개질기는 어떠한 조건에서도 연료전지시스템의 최적 성능 구현이 이루어지는 공기유량을 공급할 수 있다.As described above, the reformer operated by the active reformer air supply flow rate control method of the present invention can supply the air flow rate at which optimum performance of the fuel cell system can be realized under any conditions.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 개질기 공기공급유량 능동제어가 이루어지는 개질기 시스템과 함께 구성된 연료전지시스템의 예이다. 여기서, 각 구성장치의 작동에 필요한 전원공급시스템은 통상적이므로 생략되었다.2 is an example of a fuel cell system configured with a reformer system in which the reformer air supply flow rate active control is performed according to the present invention. Here, the power supply system necessary for the operation of each component is normal and thus omitted.
도시된 바와 같이, 개질기 시스템(1)에는 탄화수소에서 수소를 변환하여 연료전지시스템(10)으로 공급하는 개질기(3), 개질기(3)로 공급되는 탄화수소를 저장하는 연료공급기(4), 개질기(3)로 공기를 보내주는 공기 블로워(5), 공기 블로워(5)에서 개질기(3)로 이어진 공기라인에 설치되어 공기공급유량을 검출하는 유량 센서(6), 개질기(3)로 물을 보내주는 워터 펌프(7), 유량센서(6)에서 검출된 현재 공기공급유량을 이용해 공기 블로워(9)를 제어하는 제어기(9)가 포함된다.As shown, the
특히, 상기 제어기(9)는 연료전지시스템(10)의 운전(On)과 함께 작동되는 개질기(3)로 공급되는 공기공급유량 제어 시, 연료전지시스템(10)의 운전조건에 맞춰진 설정 공기공급유량을 추종하도록 공기 블로워(5)를 제어하는 기능을 포함하고, 공기 블로워(5)의 제어는 도 1에서 기술된 개질기(3)의 작동에 따른 내부 온도변화를 이용한 수동제어모드와 개질기(3)의 작동 시 공급되는 공기공급유량변화를 이용한 능동제어모드로 수행된다.Particularly, the
그리고, 상기 제어기(9)는 개질기(3), 연료공급기(4), 공기 블로워(5), 유량 센서(6), 워터 펌프(7)를 제어하는 개질기 시스템(1)의 전용 제어기로 이루어지거나 또는 연료전지시스템(10)을 제어하면서 개질기 시스템(1)도 함께 제어하는 연료전지시스템 제어기로 이루어질 수 있다. The
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 개질기 공기공급유량 능동제어방법은 비록 특정한 사용 환경에서 운용되는 연료전지시스템을 위해 개질기의 공기공급유량 설정이 이루어졌더라도, 검출되는 개질기의 현재 공기공급유량을 이용해 연료전지시스템이 운전되는 사용 환경 변화를 즉시 인식하고, 현재 공기공급유량이 신속하게 설정 공기공급유량에 맞춰짐으로써 개질기가 어떠한 조건에서도 연료전지시스템의 최적 성능 구현을 보조할 수 있다.As described above, the reformer air supply flow rate active control method according to the present embodiment, even if the air supply flow rate setting of the reformer is performed for the fuel cell system operating in a specific use environment, the current air supply flow rate of the detected reformer is The change of the operating environment in which the fuel cell system is operated is immediately recognized and the current air supply flow rate is quickly adjusted to the set air supply flow rate so that the reformer can assist in realizing optimum performance of the fuel cell system under any condition.
1 : 개질기 시스템
3 : 개질기
4 : 연료공급기
5 : 공기 블로워
6 : 유량 센서
7 : 워터 펌프
9 : 제어기
10 : 연료전지시스템1: reformer system 3: reformer
4: fuel supply 5: air blower
6: Flow sensor 7: Water pump
9: Controller 10: Fuel cell system
Claims (14)
(B) 상기 공기공급유량 차이값이 오차범위를 충족하는지 또는 벗어나는지 비교하고, 오차범위 충족 시 개질기 온도변화를 이용한 공기공급유량제어가 이루어지는 수동제어모드가 수행되며, 반면 오차범위 초과 시 개질기 공기공급유량변화를 이용한 공기공급유량제어가 이루어지는 능동제어모드가 수행되는 개질기 운전 모드 선택단계;
(C) 상기 능동제어모드수행 시 오차범위 충족이 이루어지면, 상기 수동제어모드가 즉시 수행되는 개질기 운전 모드 조절단계;
로 수행되는 것을 특징으로 하는 개질기 공기공급유량 능동제어방법.
(A) a controller that monitors the air supply flow rate of the reformer during operation of a fuel cell system supplied with hydrogen through a reformer, compares the set air supply flow rate with the calculated air supply flow rate at the detection time point, A reformer operating condition determining step of calculating a supply flow difference value;
(B) a manual control mode is performed in which the air supply flow rate difference value is compared with or not within an error range and air supply flow rate control is performed using a reformer temperature change when the error range is satisfied, A reformer operation mode selecting step of performing an active control mode in which an air supply flow rate control is performed using a supply flow rate change;
(C) a reformer operation mode control step in which the manual control mode is immediately performed when an error range is satisfied when performing the active control mode;
Wherein the flow rate of the reforming gas is controlled by the control unit.
2. The reformer according to claim 1, wherein, in (A), the air supply flow rate detection of the reformer is made of a flow rate sensor, and the flow rate sensor is installed in an air line extending from the air blower to the reformer. Way.
The method according to claim 1, wherein in (A), the air supply flow rate difference value is calculated by subtracting the value of the calculated air supply flow rate from the value of the set air supply flow rate.
The air conditioner according to claim 1, wherein, in (B), the error range is determined by an air blower control mode determination formula, and the air blower control mode determination formula is an air supply flow rate difference & Control method.
5. The method of claim 4, wherein said error range is defined as (set air supply flow rate value - calculated air supply flow rate value) / set air supply flow rate value or (set air supply flow rate value - calculated air supply flow rate value) Wherein the flow rate of the reforming gas is controlled by the control unit.
The method according to claim 1, wherein, in the manual control mode, the number of revolutions of the air blower that sends air to the reformer is changed based on the set air supply flow rate, and the control of the number of revolutions of the air blower Wherein the flow rate of the reforming gas is set to a predetermined value.
The method according to claim 1, wherein, in the active control mode, the rotational speed of the air blower that sends air to the reformer is changed so as to approach the set air supply flow rate based on the difference of the air supply flow rate difference, Wherein the control of the number of rotations of the blower comprises a voltage change.
The method according to claim 1, wherein in (C), the error range satisfies 2% or less of the error range.
상기 개질기로 공기를 공급하는 공기 블로워;
상기 개질기로 공급되는 공기유량을 검출하는 유량센서;
상기 유량센서에서 검출된 현재 공기공급유량을 이용하고, 청구항1내지 8중 어느 한 항에 의한 수동제어모드와 능동제어모드로 상기 공기 블로워를 제어하는 제어기;
가 포함된 것을 특징으로 하는 개질기 시스템.A reformer for converting hydrogen from hydrocarbon into a fuel cell system;
An air blower for supplying air to the reformer;
A flow rate sensor for detecting an air flow rate supplied to the reformer;
A controller for controlling the air blower in a manual control mode and an active control mode according to any one of claims 1 to 8 using the current air supply flow rate detected by the flow sensor;
The reformer system comprising:
The reformer system according to claim 9, wherein the flow sensor is installed in an air line connecting the reformer and the air blower.
The reformer system according to claim 9, wherein the controller controls the number of revolutions by changing the voltage of the air blower.
The reformer system according to claim 9, wherein the controller is a fuel cell system controller that controls the fuel cell system.
[12] The reformer system according to claim 9, wherein the reformer further includes a fuel supplier for storing the hydrocarbon, and a water pump for sending water to the reformer.
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-
2014
- 2014-08-28 KR KR1020140113102A patent/KR20160025794A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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