KR20170108510A - 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법 - Google Patents

차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수소 감지센서를 대체하여 수소 저장 시스템의 리크를 정확하게 감지할 수 있는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법을 제공한다.
특히, 본 발명에서는 특정 센서를 이용하여 수소 리크를 직접 감지하지 않고, 수소 리크 여부를 판단하기 위하여 다양한 정보를 수집 또는 산출하고, 이들 정보로부터 간접적으로 수소 리크 여부를 판단할 수 있도록 구현함으로써 수소 센서를 대체하고 리크 감지의 정밀도를 향상시킬 수 있는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법을 제공한다.

Description

차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법 {Apparatus for detecting leakage of hydrogen storage system for vehicle}
본 발명은 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지차량의 수소 저장 시스템에서 수소가 리크 여부를 판단함으로써 리크를 감지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
수소 연료전지차량은 수소를 연료로 수소와 산소를 반응시켜 나오는 전기적 에너지를 이용하여 모터를 구동시켜 추진력을 발생시키는 차량이다.
수소연료전지차량에는 필수적으로 수소 저장 탱크를 포함하는 수소 저장 시스템이 탑재되어야 하며 현재 상용화 성능이 가장 높은 700bar 고압 수소 탱크가 전세계적으로 탑재되는 추세이다. 고압의 수소 저장 탱크로부터 연료전지 스택까지는 고압(700bar)에서부터 저압(1bar)까지 구성에 따라 다양한 압력레벨의 배관 및 피팅들이 존재하며, 리크 발생시 이를 감지하기 위한 수소 감지 센서를 넣는 것이 일반적이다.
하지만, 현실적으로 장착할 수 있는 수소 감지센서의 수에는 한계가 있으며, 수소 저장 시스템 내에 모든 개소에서 수소 리크를 감지할 수는 없다. 따라서, 수소 저장 시스템 내에 최적 위치를 선정하여 수소 감지센서를 배열하지만 수소 저장 시스템 내의 모든 영역에서의 리크를 감지하기에는 부족할 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1393581호(2014. 05. 09)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서는 수소 감지센서를 대체하여 수소 저장 시스템의 리크를 정확하게 감지할 수 있는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 (a) 차량의 시동 전, 또는 차량의 시동 직후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제1수소량을 산출하여 제어기에 저장하는 단계; (b) 차량의 시동이 종료되기까지의 퍼지가 이루어진 누적시간에 대한 정보를 제어기에 저장하는 단계; (c) 차량의 시동이 종료된 후, 차량 시동 종료 후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제2수소량을 산출하여 상기 제어기에 저장하는 단계; (d) 기계산된 퍼지 특성계수에 퍼지 누적시간을 곱하여 퍼지로 인하여 소모된 수소량에 해당하는 퍼지 수소량을 예측하고, 스택에서 소모된 수소량에 해당되는 스택 소모량을 산출하는 단계; (e) 상기 제1수소량, 상기 제2수소량, 상기 퍼지 수소량 및 상기 스택 소모량을 이용하여 리크 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 제공한다.
또한, 상기 (a) 단계 이전에 퍼지 특성계수를 결정하는 단계;를 더 포함하고, 상기 퍼지 특성계수는 차량 시동 후 시동 종료까지의 수소 저장량의 차이값에서 스택에서 소모된 수소량을 뺀 값을 수소 퍼지시간으로 나누어 계산하는 과정을 n회(n은 2이상) 반복한 다음, 계산된 n개의 값의 평균으로 결정한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 제공한다.
또한, 상기 (d) 단계에서는 스택에서 생성된 전류를 적산하여 상기 스택 소모량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 제공한다.
또한, 상기 (e) 단계에서는 아래와 같은 수식에 의하여 리크 계수를 결정하고,
Figure pat00001
결정된 리크 계수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 리크 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 제공한다.
또한, 주행거리, 시동횟수 및 총소모된 수소량으로 이루어지는 그룹 중 어느 하나가 소정의 설정값을 초과할 경우, 상기 퍼지 특성계수를 결정하는 단계를 다시 수행하고, 결정된 퍼지 특성계수를 상기 제어기에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 제공한다.
또한, 상기 (c) 단계 이후에, 연료도어 개방 여부를 감지하여, 상기 연료도어 개방 시 (d) 단계 및 (e) 단계를 수행하지 않고, 리크 여부 판단을 종료하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 제공한다.
한편, 본 발명에 따르면, 수소 저장부; 상기 수소 저장부로부터 수소를 공급받아 전기적 에너지를 생성하는 스택; 수소 퍼지를 위한 퍼지 밸브; 퍼지 밸브를 제어하고, 수소 리크 여부를 판단하기 위한 제어기;를 포함하며, 상기 제어기는 차량 시동 이후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제1수소량, 차량의 시동이 종료된 후, 차량 시동 종료 후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제2수소량, 차량의 시동이 종료되기까지의 퍼지가 이루어진 누적시간에 대한 정보를 저장하며, 기계산된 퍼지 특성계수에 퍼지 누적시간을 곱하여 퍼지로 인하여 소모된 수소량에 해당하는 퍼지 수소량을 예측하고, 스택에서 소모된 수소량에 해당되는 스택 소모량을 산출하며, 상기 제어기는 상기 제1수소량, 상기 제2수소량, 상기 퍼지 수소량 및 상기 스택 소모량을 이용하여 리크 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치를 제공한다.
또한, 상기 퍼지 특성계수는 차량 시동 후 시동 종료까지의 수소 저장량의 차이값에서 스택에서 소모된 수소량을 뺀 값을 수소 퍼지시간으로 나누어 계산하는 과정을 n회(n은 2이상) 반복한 다음, 계산된 n개의 값의 평균으로 결정한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치를 제공한다.
또한, 상기 스택 소모량은, 상기 제어기에 의해, 스택에서 생성된 전류를 적산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어기는 아래 수식에 의하여 리크 계수를 결정하고,
결정된 리크 계수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 리크 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어기는 주행거리, 시동횟수 및 총소모된 수소량으로 이루어지는 그룹 중 어느 하나가 소정의 설정값을 초과할 경우, 상기 퍼지 특성계수를 다시 결정하고, 결정된 퍼지 특성계수를 저장하도록 구성되고, 상기 제어기는 새로이 결정된 퍼지 특성계수를 이용하여 리크 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치를 제공한다.
또한, 연료도어 개폐 여부를 검출하기 위한 연료도어 개폐 검출센서를 더 포함하며, 상기 제어기에서는 연료도어 개방이 감지된 경우, 상기 제어기는 리크 여부를 판단하지 않고, 재시동 시까지 대기하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 고가의 수소 감지센서의 수량을 줄이거나 완전 대체할 수 있어, 수소 연료전지차량의 제작 비용을 절감 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 수소 감지센서와 병행하여 사용할 경우, 수소 감지센서의 정상 동작 여부를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 유량 센서를 이용하지 않고, 수소의 소모량 및 수소의 실제 사용량을 비교할 수 있으며, 고압 라인에서 발생한 리크 또한 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치에 대한 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 도시한 순서도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 일구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다. 이하에서 설명되는 것은 본 발명의 바람직한 구현예로써, 본 발명은 아래에서 설명되는 실시예들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 실시예를 포섭하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 1의 구현예에서는 수소 저장부(10), 압력 센서(50), 압력 레귤레이터(20), 연료전지 스택(30) 및 퍼지 밸브(40)와 같은 일반적인 수소 저장 시스템의 구성과 함께, 퍼지를 제어하고, 리크를 감지하기 위한 제어기(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 스택(30)은 상기 수소 저장부(10)로부터 수소를 공급받아 전기적 에너지를 생성하게 되며, 퍼지 밸브(40)을 통해 퍼지가 이루어진다.
상기 압력 센서(50)는 수소 저장부(10) 내에 저장된 수소의 압력을 체크하고, 압력 레이귤이터는 고압의 수소를 저압으로 감압하여 스택(30)으로 공급하게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 연료도어 개폐를 감지하는 연료도어 개폐 검출센서(70)를 더 포함하도록 구성할 수 있다. 이러한 연료도어 개폐 검출센서(70)은 연료도어의 개폐 여부를 모니터링하고, 이를 제어기(60)에 전달하도록 구성된다. 제어기(60)는 연료도어 개폐에 관한 정보를 수집하고, 연료도어의 개방 여부에 따라 리크 감지를 판단할 것인지 여부를 결정하게 된다.
한편, 상기 제어기(60)는 상기 수소 저장부(10) 내의 수소 퍼지를 위한 퍼지 밸브(40)의 개폐를 제어하며, 특히, 이러한 밸브의 개폐에 대한 수소 퍼지 주기를 조절하도록 구성될 수 있다. 수소 퍼지 횟수, 퍼지가 이루어진 시간 등의 정보는 상기 제어기(60) 내에 기록될 수 있으며, 이러한 정보들로부터 퍼지로 인해 배출된 수소량, 즉, 퍼지량이 상기 제어기로부터 계산된다. 계산된 퍼지량은 제어기가 리크 여부를 결정하는데 이용된다.
도시되지는 않았으나, 제어기는 차량의 시동 온 또는 시동 오프에 대한 정보를 제공받도록 구성할 수 있으며, 바람직하게는 리크 감지를 시동 오프된 이후에 진행하도록 구성된다.
따라서, 상기 제어기(60)에서는 시동이 켜진 이후, 다시 시동이 꺼진 상태에서, 시동의 온오프 전후의 수소 실제 소모량과 추산된 수소 소모량을 비교하여 리크 여부를 감지하게 된다.
구체적으로, 상기 제어기는 퍼지 밸브를 제어하고, 수소 리크 여부를 판단하기 위한 것으로, 수소 리크 여부를 판단하기 위하여 다양한 정보를 수집 또는 산출하고, 이들 정보로부터 수소 리크 여부를 판단할 수 있도록 구현된다.
예를 들어, 상기 제어기는 차량의 시동 전, 또는 차량의 시동 직후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제1수소량, 차량 시동 종료 후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제2수소량을 저장하도록 구성된다. 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량의 경우, 탱크 내부의 압력 및 온도를 검출하고, 검출된 압력 및 온도에 따라 수소 저장부 내 수소의 내부 밀도를 계산한 다음, 수소 저장부의 용적으로 나누어 잔존하는 수소량을 산출하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 제어기는 차량의 시동 후 시점부터 시동 종료 시까지의 퍼지가 이루어진 누적시간에 대한 정보 및 미리 계산된 퍼지 특성계수를 저장하도록 구성할 수 있다. 상기 제어기는 저장된 퍼지 특성계수에 퍼지 누적시간을 곱하여 퍼지로 인하여 소모된 수소량에 해당하는 퍼지 수소량을 예측하게 된다. 아울러, 상기 제어기에서는 스택에서 소모된 수소량에 해당되는 스택 소모량을 산출하게 되는데, 바람직하게는 스택에서 생성된 전류를 적산하여 스택 소모량을 산출하게 된다. 따라서, 상기 제어기는 전술한 제1수소량, 제2수소량, 퍼지 수소량 및 상기 스택 소모량을 종합하여 리크 여부를 판단하게 된다.
이와 관련, 상기 퍼지 특성계수는 차량 별로 산출된 고유한 퍼지 특성을 계수로 나타낸 값이다. 수소 연료전지차량에 설치되는 퍼지밸브의경우, 같은 시간 개방 제어를 하더라도, 퍼지밸브의 공차 등으로 인해 항상 동일한 유량의 수소가 소모되는 것은 아니다. 따라서, 차량에 따라, 그리고 차량의 노후에 따라 퍼지 특성은 조금씩 달라지게 된다.
한편, 본 발명에서는 이러한 퍼지 특성과 관련된 퍼지 특성계수를 설정하고, 이를 제어기에서 계산 및 저장하되, 소정의 기준에 따라 저장된 퍼지 특성계수를 갱신하도록 구성된다.
예를 들어, 상기 퍼지 특성계수는 차량 시동 후 시동 종료까지의 수소 저장량의 차이값에서 스택에서 소모된 수소량을 뺀 값을 수소 퍼지시간으로 나누어 계산하는 과정을 n회(n은 2이상) 반복한 다음, 계산된 n개의 값의 평균을 퍼지 특성계수로 결정한다.
제어기에서 퍼지 특성계수를 결정하는 방법의 예는 아래와 같다.
편의를 위해, 차량의 시동 후 시동 종료까지를 1주행이라고 정의한다.
신차를 기준으로, 데이터의 신뢰성 확보를 위해 10주행까지의 데이터는 무시하고, 11회 주행시부터 추가 10회 주행동안 아래 수학식 1에 의하여 퍼지 특성계수를 계산하고 저장한다.
Figure pat00003
이후, 10회 동안 산출된 퍼지 특성계수의 평균을 퍼지 특성계수로 결정하고, 제어기에 저장한다.
상기 제어기는 미리 설정된 기준에 따라 퍼지 특성계수를 갱신하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 제어기는 주행거리, 시동횟수 및 총소모된 수소량에 대한 정보를 수집하고, 주행거리, 시동횟수 또는 총소모된 수소량이 소정의 설정값을 초과할 경우, 위의 과정을 통해 퍼지 특성계수를 다시 결정하여 갱신하도록 구성된다.
상기 제어기는 아래 수학식 2에 의하여 리크 계수를 결정하고, 결정된 리크 계수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 리크 여부를 판단하도록 구성된다.
Figure pat00004
여기서, 수소 크로스오버량은 공기극과 수소극의 압력 차 등의 이유로, 공기극 측으로 수소가 넘어가는 량을 의미하는 것으로, 스택내부 수소 압력의 초기값(즉, 시동 시점의 압력값)과 최종값(즉, 시동 종료 시점의 압력값)의 차이값에 스택의 수소극 측 부피를 곱하여 산출할 수 있다.
또한, 본 구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치에서는 연료도어 개폐 여부를 검출하기 위한 연료도어 개폐 검출센서를 더 포함할 수 있다. 연료도어 개폐 검출센서에 의해 연료도어의 개방이 감지된 경우, 상기 제어기에서는 수소 충전이 이루어지는 것으로 보아 리크 여부 판단 로직을 종료하도록 제어한다. 이는 수소 충전으로 인해 수소 저장부의 수소 잔존량이 변화하기 때문이다.
다만, 상기 제어기는 연료도어 개방 이후, 충전소와 실질적인 통신이 이루어질 때까지 대기하도록 구성할 수 있으며, 이 경우 충전소와 통신이 이루어진 것으로 확인된 경우에만 리크 판단 로직을 종료하도록 한다.
한편, 충전이 이루어진 경우, 상기 제어기는 재시동 시까지 대기하도록 구성되며, 재시동 이후 다시 리크 감지 로직을 실시하도록 구성된다.
수소 리크 감지를 위한 구체적인 방법은 첨부의 도면 2를 참조하여 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 차량의 시동 전, 또는 차량의 시동 직후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제1수소량을 산출하여 제어기에 저장하는 단계(S110, S120)가 수행된다.
차량 시동 후, 차량의 시동이 종료되기까지의 퍼지가 이루어진 누적시간에 대한 정보가 저장된다(S130). 즉, 본 단계에서는 차량 시동 후 지속적으로 퍼지와 관련된 정보가 제어기에 기록되며, 추후 시동이 종료된 후, 리크 여부를 판단하는 과정에서, 기록된 정보를 통해 퍼지 누적시간을 산출하고, 이를 기저장된 퍼지 특성계수에 적용하여 퍼지 수소량을 결정하도록 구성할 수 있다. 아울러, 단계 S130에서는 퍼지 정보와 함께 스택의 누적전류값을 저장한다. 마찬가지로 누적전류값은 스택에서 소모되는 수소량을 산출되는 데 이용된다.
다음으로, 시동 종료 여부를 확인하여(S140), 차량의 시동이 종료된 경우, 차량 시동 종료 후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제2수소량을 산출하여 저장한다(S150).
마지막으로, 단계 S160을 통해 리크 여부를 판단하게 되는데, 본 단계에서는 기계산된 퍼지 특성계수에 퍼지 누적시간을 곱하여 퍼지로 인하여 소모된 수소량에 해당하는 퍼지 수소량을 예측하는 한편, 스택에서 소모된 수소량에 해당되는 스택 소모량을 산출하게 된다. 위와 같은 과정을 통해 산출된 상기 제1수소량, 상기 제2수소량, 상기 퍼지 수소량 및 상기 스택 소모량을 이용하여 리크 여부를 판단하게 되며, 리크 여부는 앞서의 수학식 1을 통해 판단할 수 있다.
특히, 주행거리, 시동횟수 또는 총소모된 수소량이 소정의 설정값을 초과할 경우, 퍼지 특성계수를 갱신하는 과정이 수행될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
한편, 도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법을 도시하고 있는 것이다.
본 구현예의 경우, 단계 S210 내지 S250 및 S280의 단계는 각각 앞서 도 2의 단계 S110 내지 S150 및 S160의 단계와 동일하며, 다만 단계 S260 및 S270의 단계가 추가된 예이다.
즉, 본 구현예에서는 단계 S250 이후에, 연료도어 개방 여부를 감지하게 되는데(S260), 상기 연료도어 개방 시 단계 S280을 수행하지 않고, 리크 여부 판단 로직을 종료하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 연료도어 개방 이후, 충전소와의 통신이 이루어지고 리크 여부 판단 로직은 종료되게 된다(S270). 이 때, 실제 충전소와의 통신이 이루어지는지 여부를 판단하도록 구현할 수도 있다.
반면, 연료도어 미개방 시에는 앞서 도 2의 예에서와 같이 리크 여부 판단을 실시하게 된다(S280).
10: 수소 저장부
20: 압력 레귤레이터
30: 스택
40: 퍼지 밸브
50: 압력 센서
60: 제어기
70: 연료도어 개폐 검출센서

Claims (12)

  1. (a) 차량의 시동 전, 또는 차량의 시동 직후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제1수소량을 산출하여 제어기에 저장하는 단계;
    (b) 차량의 시동이 종료되기까지의 퍼지가 이루어진 누적시간에 대한 정보를 제어기에 저장하는 단계;
    (c) 차량의 시동이 종료된 후, 차량 시동 종료 후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제2수소량을 산출하여 상기 제어기에 저장하는 단계;
    (d) 기계산된 퍼지 특성계수에 퍼지 누적시간을 곱하여 퍼지로 인하여 소모된 수소량에 해당하는 퍼지 수소량을 예측하고, 스택에서 소모된 수소량에 해당되는 스택 소모량을 산출하는 단계;
    (e) 상기 제1수소량, 상기 제2수소량, 상기 퍼지 수소량 및 상기 스택 소모량을 이용하여 리크 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에 퍼지 특성계수를 결정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 퍼지 특성계수는 차량 시동 후 시동 종료까지의 수소 저장량의 차이값에서 스택에서 소모된 수소량을 뺀 값을 수소 퍼지시간으로 나누어 계산하는 과정을 n회(n은 2이상) 반복한 다음, 계산된 n개의 값의 평균으로 결정한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (d) 단계에서는 스택에서 생성된 전류를 적산하여 상기 스택 소모량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 (e) 단계에서는 아래와 같은 수식에 의하여 리크 계수를 결정하고,
    Figure pat00005

    결정된 리크 계수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 리크 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    주행거리, 시동횟수 및 총소모된 수소량으로 이루어지는 그룹 중 어느 하나가 소정의 설정값을 초과할 경우, 상기 퍼지 특성계수를 결정하는 단계를 다시 수행하고, 결정된 퍼지 특성계수를 상기 제어기에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후에, 연료도어 개방 여부를 감지하여, 상기 연료도어 개방 시 (d) 단계 및 (e) 단계를 수행하지 않고, 리크 여부 판단을 종료하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 방법.
  7. 수소 저장부;
    상기 수소 저장부로부터 수소를 공급받아 전기적 에너지를 생성하는 스택;
    수소 퍼지를 위한 퍼지 밸브;
    퍼지 밸브를 제어하고, 수소 리크 여부를 판단하기 위한 제어기;를 포함하며,
    상기 제어기는 차량 시동 이후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제1수소량, 차량의 시동이 종료된 후, 차량 시동 종료 후 수소 저장부 내에 잔존하는 수소량에 대한 제2수소량, 차량의 시동이 종료되기까지의 퍼지가 이루어진 누적시간에 대한 정보를 저장하며, 기계산된 퍼지 특성계수에 퍼지 누적시간을 곱하여 퍼지로 인하여 소모된 수소량에 해당하는 퍼지 수소량을 예측하고, 스택에서 소모된 수소량에 해당되는 스택 소모량을 산출하며,
    상기 제어기는 상기 제1수소량, 상기 제2수소량, 상기 퍼지 수소량 및 상기 스택 소모량을 이용하여 리크 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 퍼지 특성계수는 차량 시동 후 시동 종료까지의 수소 저장량의 차이값에서 스택에서 소모된 수소량을 뺀 값을 수소 퍼지시간으로 나누어 계산하는 과정을 n회(n은 2이상) 반복한 다음, 계산된 n개의 값의 평균으로 결정한 값인 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 스택 소모량은, 상기 제어기에 의해, 스택에서 생성된 전류를 적산하여 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어기는 아래 수식에 의하여 리크 계수를 결정하고,
    Figure pat00006

    결정된 리크 계수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 리크 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는 주행거리, 시동횟수 및 총소모된 수소량으로 이루어지는 그룹 중 어느 하나가 소정의 설정값을 초과할 경우, 상기 퍼지 특성계수를 다시 결정하고, 결정된 퍼지 특성계수를 저장하도록 구성되고, 상기 제어기는 새로이 결정된 퍼지 특성계수를 이용하여 리크 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    연료도어 개폐 여부를 검출하기 위한 연료도어 개폐 검출센서를 더 포함하며, 상기 제어기에서는 연료도어 개방이 감지된 경우, 상기 제어기는 리크 여부를 판단하지 않고, 재시동 시까지 대기하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 수소 저장 시스템의 리크 감지 장치.
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