KR20190047250A - Apparatus for measuring impedance of fuel cell stack and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for measuring an impedance of a fuel cell stack, which unifies a voltage detection module and a current detection module of a fuel cell stack used for measuring an impedance of the fuel cell stack to detect voltage and current of the fuel cell stack at the same time, and can increase the accuracy of the impedance of the fuel cell stack measured on the basis thereof. To this end, the apparatus of the present invention comprises: a converter for generating an AC component to an output of a fuel cell stack; a current sensor for transferring a current signal of the fuel cell stack to a stack voltage monitor (SVM); and an SVM for detecting current from the current signal transmitted from the current sensor, detecting cell voltage of the fuel cell stack, and detecting the cell voltage and the current at the same time point to measure an impedance of the fuel cell stack.

Description

연료전지 스택의 임피던스 측정 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MEASURING IMPEDANCE OF FUEL CELL STACK AND METHOD THEREOF}[0001] APPARATUS FOR MEASURING IMPEDANCE OF FUEL CELL STACK AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지 스택의 임피던스 측정에 이용되는 연료전지 스택의 전압과 전류를 동일시점에 검출하여 임피던스의 측정 정확도를 높이는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring impedance of a fuel cell stack, and more particularly, to a method and apparatus for measuring an impedance of a fuel cell stack, .

연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 스택 내에서 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전 장치이며, 산업용, 가정용 및 차량 구동용 전력을 공급할 뿐만 아니라 소형의 전기/전자제품, 특히 휴대용 장치의 전력 공급에도 적용될 수 있다.Fuel cells are a kind of power generation system that converts chemical energy of fuel into electricity by reacting it electrochemically in the stack without converting it into heat by combustion. It is a power generation device that not only supplies electric power for industrial, It can also be applied to the power supply of electronic products, especially portable devices.

현재 차량 구동을 위한 전력공급원으로는 연료전지 중 가장 높은 전력밀도를 갖는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 형태가 가장 많이 연구되고 있으며, 이는 낮은 작동온도로 인한 빠른 시동 시간과 빠른 전력변환 반응시간을 갖는다.As a power source for driving a vehicle, a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) having the highest power density among the fuel cells is most studied, And a fast power conversion reaction time.

이러한 고분자 전해질막 연료전지는 수소이온이 이동하는 고체 고분자 전해질막을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 촉매전극층이 부착된 막전극접합체(MEA: Membrane Electrode Assembly), 반응가스들을 고르게 분포시키고 발생된 전기에너지를 전달하는 역할을 수행하는 기체확산층(GDL:Gas Diffusion Layer), 반응가스들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하기 위한 가스켓 및 체결기구, 그리고 반응가스들 및 냉각수를 이동시키는 분리판(Bipolar Plate)을 포함하여 구성된다.The polymer electrolyte membrane fuel cell includes a membrane electrode assembly (MEA) having a catalytic electrode layer on both sides of the membrane, with a solid polymer electrolyte membrane on which hydrogen ions migrate, and a membrane electrode assembly (MEA) A gas diffusion layer (GDL) that serves to transfer electric energy, a gasket and a fastening mechanism for maintaining the airtightness of the reaction gases and the cooling water, an appropriate tightening pressure, and a separation plate for moving the reaction gases and the cooling water (Bipolar Plate).

이러한 단위 셀 구성을 이용하여 연료전지 스택을 조립할 때, 셀 내 가장 안쪽에 주요 구성부품인 막전극접합체 및 기체확산층의 조합이 위치하는데, 막전극접합체는 고분자 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 촉매가 도포된 촉매전극층, 즉 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode)를 가지며, 애노드 및 캐소드가 위치한 바깥부분에 기체확산층, 가스켓 등이 적층된다.When assembling the fuel cell stack using such a unit cell configuration, a combination of a membrane electrode assembly and a gas diffusion layer, which are major components in the innermost part of the cell, is located. In the membrane electrode assembly, hydrogen and oxygen react on both sides of the polymer electrolyte membrane. A gas diffusion layer, a gasket, and the like are stacked on an outer portion where the anode and the cathode are located.

기체확산층의 바깥쪽에는 반응가스(연료인 수소와 산화제인 산소 또는 공기)를 공급하고 냉각수가 통과하는 유로(Flow Field)가 형성된 분리판이 위치된다.A diffusion plate on which a flow field through which the reaction gas (hydrogen as fuel and oxygen or air as the oxidant) is passed and the cooling water passes is disposed outside the gas diffusion layer.

이러한 구성을 단위 셀로 하여 복수의 단위 셀들을 적층한 뒤 가장 바깥쪽에 집전판(Current Collector) 및 절연판, 적층 셀들을 지지하기 위한 엔드플레이트(End Plate)를 결합하는데, 엔드플레이트 사이에 단위 셀들을 반복 적층하여 체결함으로써 연료전지 스택을 구성하게 된다.A plurality of unit cells are stacked on the unit cell, a current collector, an insulating plate, and an end plate for supporting the stacked cells are coupled to the outermost unit cell. Thereby forming a fuel cell stack.

실제 차량에서 필요한 전위를 얻기 위해서는 단위 셀을 필요한 전위만큼 적층해야 하며, 단위 셀들을 적층한 것이 스택이다. 1개의 단위 셀에서 발생하는 전위는 약 1.3V로서, 차량 구동에 필요한 전력을 생산하기 위해 다수의 셀을 직렬로 적층하고 있다.In order to obtain a necessary electric potential in a real vehicle, a unit cell must be stacked by a necessary potential, and a unit cell is stacked. The potential generated in one unit cell is about 1.3 V, and a plurality of cells are stacked in series to produce power required for driving the vehicle.

따라서, 연료전지 스택을 구성하는 단위 셀들 중에서 어느 하나의 셀에서 성능저하가 발생하거나 고장이 발생하면 연료전지 스택의 전체 성능을 저하시켜 안정된 동작을 제공하지 못하는 현상이 발생한다.Therefore, if a performance deterioration or a failure occurs in any one of the unit cells constituting the fuel cell stack, the entire performance of the fuel cell stack may be degraded and a stable operation may not be provided.

종래의 연료전지 스택의 임피던스 측정 기술은 연료전지 스택의 전류를 감지하는 전류센서와, 자체 CPU(Central Processing Unit)를 구비하고 있어 연료전지 스택의 전압 및 연료전지 스택의 셀 전압을 검출하는 SVM(Stack Voltage Monitor)과, 상기 전류센서로부터 입력되는 연료전지 스택의 전류신호에서 전류를 검출하고, 상기 SVM에 의해 검출된 연료전지 스택의 전압 또는 연료전지 스택의 셀 전압과 상기 검출한 연료전지 스택의 전류에 기초하여 연료전지 스택의 임피던스를 측정하는 제어기(Control Unit)를 포함한다.The conventional impedance measuring technique of the fuel cell stack includes a current sensor for sensing the current of the fuel cell stack and a self-CPU (Central Processing Unit), which detects the voltage of the fuel cell stack and the SVM A current sensor for detecting a current in a current signal of the fuel cell stack input from the current sensor and for detecting a voltage of the fuel cell stack detected by the SVM or a cell voltage of the fuel cell stack, And a controller for measuring an impedance of the fuel cell stack based on the current.

이러한 종래의 연료전지 스택의 임피던스 측정 기술은 연료전지 스택의 전압은 SVM이 검출하고, 연료전지 스택의 전류는 제어기가 검출하기 때문에 전압과 전류 간의 검출시점에 차이가 발생하여 정확도 높게 임피던스를 측정할 수 없는 문제점이 있다.Since the voltage of the fuel cell stack is detected by the SVM and the current of the fuel cell stack is detected by the controller, the impedance of the conventional fuel cell stack is measured by measuring the impedance of the fuel cell stack. There is no problem.

미국등록특허 US 8,889,309 B2US registered patent US 8,889,309 B2

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 연료전지 스택의 임피던스 측정에 이용되는 연료전지 스택의 전압검출기능과 전류검출기능을 일원화함으로써, 연료전지 스택의 전압과 전류를 동일시점에 검출할 수 있도록 하여 이를 통해 측정되는 연료전지 스택의 임피던스를 정확도를 높일 수 있는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention unifies the voltage detecting function and the current detecting function of the fuel cell stack used for measuring the impedance of the fuel cell stack, The impedance of the fuel cell stack being measured through the impedance measuring unit, and the impedance of the fuel cell stack being measured by the impedance measuring unit.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치에 있어서, 연료전지 스택의 출력에 교류성분을 발생시키는 컨버터; 상기 연료전지 스택의 전류신호를 SVM(Stack Voltage Monitor)으로 전달하는 전류센서; 및 상기 전류센서로부터 전달되는 전류신호에서 전류를 검출하고 상기 연료전지 스택의 셀 전압을 검출하되, 상기 셀 전압과 전류를 동일시점에 검출하여 상기 연료전지 스택의 임피던스를 측정하는 상기 SVM를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring impedance of a fuel cell stack, comprising: a converter for generating an AC component at an output of the fuel cell stack; A current sensor for transmitting a current signal of the fuel cell stack to a SVM (Stack Voltage Monitor); And the SVM for detecting a current in a current signal transmitted from the current sensor and detecting a cell voltage of the fuel cell stack, and measuring the impedance of the fuel cell stack by detecting the cell voltage and current at the same time .

여기서, 상기 SVM은 CPU(Central Processing Unit)를 구비한다.Here, the SVM includes a central processing unit (CPU).

또한, 상기 SVM은 상기 측정한 연료전지 스택의 임피던스를 제어기로 전송할 수도 있다.In addition, the SVM may transmit the measured impedance of the fuel cell stack to the controller.

또한, 상기 전류센서는 상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 내부에 위치할 수도 있다.The current sensor may also be located within a stack enclosure comprising the fuel cell stack and the SVM.

또한, 상기 전류센서는 상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저의 그로밋(grommet)에 결합될 수도 있다.The current sensor may also be coupled to a grommet of the fuel cell stack and the stack enclosure comprising the SVM.

또한, 상기 전류센서는 상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 외부에 위치할 수도 있다.In addition, the current sensor may be located outside the stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법에 있어서, 컨버터가 연료전지 스택의 출력에 교류성분을 발생시키는 단계; 전류센서가 연료전지 스택의 전류신호를 SVM(Stack Voltage Monitor)으로 전달하는 단계; 상기 SVM이 상기 전류신호로부터 전류를 검출하는 단계; 상기 SVM이 상기 전류 검출시점과 동일시점에 상기 연료전지 스택의 셀 전압을 검출하는 단계; 및 상기 SVM이 상기 셀 전압과 상기 전류에 기초하여 상기 연료전지 스택의 임피던스를 측정하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of measuring impedance of a fuel cell stack, the method comprising: generating an AC component at an output of the fuel cell stack; The current sensor transmitting the current signal of the fuel cell stack to a SVM (Stack Voltage Monitor); The SVM detecting a current from the current signal; Detecting the cell voltage of the fuel cell stack at the same time as the current detection point of the SVM; And the SVM measuring an impedance of the fuel cell stack based on the cell voltage and the current.

여기서, 상기 전류를 검출하는 단계와 셀 전압을 검출하는 단계는, CPU(Central Processing Unit)가 구비된 SVM에 의해 수행될 수도 있다.Here, the step of detecting the current and the step of detecting the cell voltage may be performed by an SVM equipped with a CPU (Central Processing Unit).

또한, SVM은 상기 측정한 연료전지 스택의 임피던스를 제어기로 전송할 수도 있다.In addition, the SVM may transmit the measured impedance of the fuel cell stack to the controller.

또한, 상기 전류신호를 전달하는 단계는 상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 내부에 위치한 전류센서에 의해 수행될 수도 있다.In addition, the step of delivering the current signal may be performed by a current sensor located inside the stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM.

또한, 상기 전류신호를 전달하는 단계는 상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저의 그로밋(grommet)에 결합된 전류센서에 의해 수행될 수도 있다.Also, the step of delivering the current signal may be performed by a current sensor coupled to the fuel cell stack and a grommet of the stack enclosure comprising the SVM.

또한, 상기 전류신호를 전달하는 단계는 상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 외부에 위치하는 전류센서에 의해 수행될 수도 있다.In addition, the step of transmitting the current signal may be performed by a current sensor located outside the stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM.

상기와 같은 본 발명은, 연료전지 스택의 임피던스 측정에 이용되는 연료전지 스택의 전압검출기능과 전류검출기능을 일원화함으로써, 연료전지 스택의 전압과 전류를 동일시점에 검출할 수 있도록 하여 이를 통해 측정되는 연료전지 스택의 임피던스를 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above enables the voltage and current of the fuel cell stack to be detected at the same time by unifying the voltage detection function and the current detection function of the fuel cell stack used for impedance measurement of the fuel cell stack, The accuracy of the impedance of the fuel cell stack can be increased.

도 1 은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치가 채널별로 측정한 전압을 나타내는 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 셀 전압과 전류가 동일시점에 검출된 상태를 나타내는 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치의 다른 실시예 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치의 또 다른 실시예 구성도,
도 6 은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for measuring impedance of a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram illustrating an example of a voltage measured by an impedance measuring apparatus of a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention,
3 is a diagram illustrating an example in which the cell voltage and the current of the fuel cell stack according to the present invention are detected at the same time,
4 is a view showing another embodiment of the impedance measuring apparatus of the fuel cell stack according to the present invention,
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the impedance measuring apparatus of the fuel cell stack according to the present invention,
6 is a flowchart illustrating an impedance measurement method for a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

도 1 은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치에 대한 일실시예 구성도이다.1 is a block diagram of an impedance measuring apparatus for a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치는, 배터리(10), 컨버터(DC-DC Converter, 20), 인버터(30), 모터(40), 제어기(Control Unit, 50), 및 스택 인클로저(Stack Enclosure, 60)를 포함할 수 있다.1, an apparatus for measuring impedance of a fuel cell stack according to the present invention includes a battery 10, a converter (DC-DC Converter) 20, an inverter 30, a motor 40, a control unit , 50), and a stack enclosure (Stack Enclosure, 60).

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 배터리(10)는 12V 보조 배터리로서, 연료전지 차량의 전장부하에 전원을 공급하는 역할을 한다.The battery 10 is a 12V auxiliary battery and serves to supply electric power to the electric load of the fuel cell vehicle.

다음으로, 컨버터(20)는 제어기(50)의 제어에 따라 연료전지 스택(11)의 출력에 교류성분(AC 성분)이 발생하도록 자체에 구비하고 있는 스위치(미도시)의 개폐주기를 조절한다. 즉, 연료전지 스택(11)의 출력에는 리플(ripple) 성분이 포함되어 있는데 컨버터(20)는 스위치 조작을 통해 리플 성분에 기초하여 교류성분을 발생시킨다. 이러한 컨버터(20)의 교류성분 발생 기능은 본 발명의 요지가 아니고 아울러 주지 관용의 기술이므로 상세히 설명하지 않는다.Next, the converter 20 adjusts the opening / closing cycle of a switch (not shown) provided in the converter 20 so that an AC component (AC component) is generated at the output of the fuel cell stack 11 under the control of the controller 50 . That is, the ripple component is included in the output of the fuel cell stack 11, and the converter 20 generates the AC component based on the ripple component through the switch operation. The function of generating the AC component of the converter 20 is not a gist of the present invention, and is a well-known technique, and thus is not described in detail.

또한, 컨버터(20)는 연료전지 스택(11)의 전압(200V~400V)을 차량의 12V 전장부하(램프, 엑츄에이터, 오디오 등)에서 사용할 수 있도록 낮은 전압(12V~14V)으로 강압(step down)해 준다.The converter 20 also steps down the voltage (200V to 400V) of the fuel cell stack 11 to a low voltage (12V to 14V) so that it can be used in a 12V electric load (lamp, actuator, ).

이러한 컨버터(20)는 1차측 반도체스위치(MOSFET)를 제어하여 연료전지 스택(10)의 DC 전압(Vin)을 AC 전압으로 변환하고, 변압기(Tr)를 이용하여 상기 변환된 AC 전압을 낮은 AC 전압(12V~14V)으로 강압하며, 2차측 동기정류기(MOSFET)를 통해 DC 전압으로 정류한 후 상기 정류된 DC 전압을 필터(Lf-Cf)를 통과시켜 안정된 DC 전압(Vo)을 차량의 전장부하에 공급한다. 이러한 DC 전압(Vo)은 배터리(10)의 충전용으로도 사용될 수 있다.This converter 20 controls a primary side semiconductor switch (MOSFET) to convert the DC voltage (Vin) of the fuel cell stack 10 to an AC voltage and uses the transformer Tr to convert the converted AC voltage into a low AC (12V to 14V), rectifies it to a DC voltage through a secondary side synchronous rectifier (MOSFET), passes the rectified DC voltage through a filter (Lf-Cf), and supplies a stable DC voltage (Vo) To the load. The DC voltage Vo can also be used for charging the battery 10.

다음으로, 인버터(30)는 컨버터(20)로부터 출력되는 DC 전압을 모터 구동용 정격 AC 전압으로 변환한다.Next, the inverter 30 converts the DC voltage output from the converter 20 into a rated AC voltage for driving the motor.

다음으로, 모터(40)는 엔진을 대신하여 연료전지 차량을 이동시키는 역할을 수행하는 기기로서, 인버터(30)로부터의 AC 전압에 기초하여 작동한다.Next, the motor 40 operates on the basis of the AC voltage from the inverter 30, which serves to move the fuel cell vehicle in place of the engine.

다음으로, 제어기(50)는 연료전지 스택(11)의 출력전류에 교류성분이 나타나도록 컨버터(20)를 제어한다.Next, the controller 50 controls the converter 20 so that an AC component appears in the output current of the fuel cell stack 11. [

이러한 제어기(50)는 일례로 MCU(Micro Control Unit)로 구현될 수 있으며, SVM(Stack Voltage Monitor, 13)으로부터 제공되는 최소전압 채널의 임피던스, 최대전압 채널의 임피던스, 평균전압 채널의 임피던스, 최대전압변동 채널의 임피던스, 최소전압변동 채널의 임피던스, 스택 임피던스, 연료전지 스택(11)의 모든 채널의 임피던스 분포와 운전조건(저온 시동 여부) 등에 기초하여 연료전지 스택(11)의 상태(Flooding 현상 등)를 진단할 수 있다. 이때, 제어기(50)는 연료전지 스택(11)에 구비된 온도센서(미도시)를 통해 운전조건(정상운전, 저온시동)을 확인할 수도 있다.The controller 50 may be implemented as an MCU (Micro Control Unit), and may include an impedance of a minimum voltage channel provided from a SVM (Stack Voltage Monitor) 13, an impedance of a maximum voltage channel, (Flooding phenomenon) of the fuel cell stack 11 based on the impedance of the voltage fluctuation channel, the impedance of the minimum voltage fluctuation channel, the stack impedance, the impedance distribution of all the channels of the fuel cell stack 11, Etc.) can be diagnosed. At this time, the controller 50 may check the operating conditions (normal operation, low-temperature start-up) through a temperature sensor (not shown) provided in the fuel cell stack 11.

또한, 제어기(50)는 SVM(13)으로부터 연료전지 스택(11)의 전압(또는 셀 전압)과 전류(DC 성분)를 전송받아 연료전지 시스템을 제어할 수도 있다.The controller 50 may also receive the voltage (or cell voltage) and the current (DC component) of the fuel cell stack 11 from the SVM 13 to control the fuel cell system.

또한, 제어기(50)는 연료전지 시스템의 제어기로 구현될 수도 있다.In addition, the controller 50 may be implemented as a controller of the fuel cell system.

다음으로, 스택 인클로저(60)는 본 발명의 핵심 구성요소인 연료전지 스택(11)과 전류센서(12) 및 SVM(13)을 포함한다. 이때, 연료전지 스택(11)의 플러스(+) 전선과 마이너스(-) 전선은 제1 그로밋(grommet, 110)을 관통하여 컨버터(20)와 연결된다.Next, the stack enclosure 60 includes the fuel cell stack 11, the current sensor 12, and the SVM 13, which are the essential components of the present invention. At this time, the positive (+) and negative (-) wires of the fuel cell stack 11 are connected to the converter 20 through the first grommet 110.

연료전지 스택(11)은 수백 개의 셀로 구성되며, 연료전지 차량을 구동시키기 위한 전원을 제공한다.The fuel cell stack 11 is composed of hundreds of cells and provides power for driving the fuel cell vehicle.

특히, 연료전지 스택(11)은 컨버터(20) 및 인버터(30)와 전기적으로 연결되어 있어, 컨버터(20)의 스위치 동작 또는/및 인버터(30)의 스위치 동작으로 인해 연료전지 스택(11)의 출력에는 교류성분이 발생한다. 즉, 컨버터(20)의 출력전압의 변화 및 인버터(30)의 출력전압의 변화로 인해 연료전지 스택(11)의 출력에는 교류성분이 발생한다.In particular, the fuel cell stack 11 is electrically connected to the converter 20 and the inverter 30, and the fuel cell stack 11 is electrically connected to the fuel cell stack 11 due to the switching operation of the converter 20 and / An AC component is generated at the output of the inverter. That is, an AC component is generated at the output of the fuel cell stack 11 due to the change of the output voltage of the converter 20 and the change of the output voltage of the inverter 30. [

전류센서(12)는 스택 인클로저(60) 내부의 연료전지 스택(11)과 컨버터(20) 사이에 연결된 플러스 전선 상에 위치하여 연료전지 스택(11)의 전류신호를 감지하여 SVM(13)으로 전달한다.The current sensor 12 is positioned on the positive wire connected between the fuel cell stack 11 and the converter 20 in the stack enclosure 60 and detects the current signal of the fuel cell stack 11 and outputs the current signal to the SVM 13 .

SVM(13)은 전류센서(12)로부터 입력되는 연료전지 스택(11)의 전류신호에서 전류(전류값)를 검출하고, 연료전지 스택(11)의 셀 전압을 검출하되, 상기 셀 전압과 전류를 동일시점에 검출하여 연료전지 스택(11)의 임피던스를 측정한다. 이를 위해 구조적으로 전류센서(12)는 제어기(50)가 아닌 SVM(13)과 직접 연결된다. 도 3의 '310'은 연료전지 스택(11)의 셀 전압과 전류가 동일시점에 검출되었음 나타낸다.The SVM 13 detects the current (current value) in the current signal of the fuel cell stack 11 input from the current sensor 12 and detects the cell voltage of the fuel cell stack 11, The impedance of the fuel cell stack 11 is measured. To this end, the current sensor 12 is connected directly to the SVM 13, not to the controller 50, structurally. In FIG. 3, '310' indicates that the cell voltage and current of the fuel cell stack 11 have been detected at the same time.

또한, SVM(13)은 측정한 임피던스를 제어기(50)로 전송할 수도 있다. 이때, SVM(13)과 제어기(50) 사이의 연결라인은 제2 그로밋(120)을 관통한다.In addition, the SVM 13 may transmit the measured impedance to the controller 50. At this time, the connection line between the SVM 13 and the controller 50 passes through the second grommet 120.

또한, SVM(13)은 동일시점에 검출한 연료전지 스택(11)의 셀 전압과 전류를 제어기(50)로 전송할 수도 있다. 이때, 전송주기는 일례로, 1초당 20개의 샘플일 수도 있다.In addition, the SVM 13 may transmit the cell voltage and current of the fuel cell stack 11 detected at the same time to the controller 50. Here, the transmission period may be 20 samples per second, for example.

한편, SVM(13)은 연료전지 스택(11)의 채널별 임피던스를 측정할 수 있다.On the other hand, the SVM 13 can measure the impedance for each channel of the fuel cell stack 11.

먼저, SVM(13)은 연료전지 스택(11)을 구성하는 셀들을 대상으로 소정 개수(일례로, 1~5개)의 셀로 이루어진 채널을 구성하고, 각 채널의 전압을 검출하며, 상기 검출된 전압을 이용하여 채널을 선정한다.First, the SVM 13 constitutes a channel made up of a predetermined number of cells (for example, 1 to 5 cells) for the cells constituting the fuel cell stack 11, detects the voltage of each channel, The voltage is used to select the channel.

이후, SVM(13)은 연료전지 스택(11)의 셀 전압과 전류를 동일 시점에 검출하고, 상기 검출된 셀 전압과 전류에 기초하여 채널의 임피던스를 산출한다. 이때, 임피던스 산출 방식은 어떠한 방식을 이용해도 무방하며, 일례로 셀 전압과 전류 각각에 대해 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행한 후 임피던스를 측정할 수 있다. 이때, 모든 채널의 임피던스를 측정할 수도 있고, 특정 채널의 임피던스를 측정할 수도 있다.Then, the SVM 13 detects the cell voltage and current of the fuel cell stack 11 at the same time, and calculates the impedance of the channel based on the detected cell voltage and current. At this time, any method of calculating the impedance can be used. For example, the impedance can be measured after FFT (Fast Fourier Transform) is performed for each of the cell voltage and the current. At this time, it is possible to measure the impedance of all channels or the impedance of a specific channel.

이러한 SVM(13)은 CPU(Central Processing Unit)를 구비하여 연료전지 스택(11)을 모니터링하는 모듈로서, 연료전지 스택(11)을 구성하는 셀들을 대상으로 소정 개수(일례로, 1~5개)의 셀로 이루어진 채널을 구성하는 방식은 하기와 같다.The SVM 13 is a module for monitoring the fuel cell stack 11 with a CPU (Central Processing Unit). The SVM 13 monitors a number of cells constituting the fuel cell stack 11 (for example, 1 to 5 ) Is constituted as follows.

일례로, 600개의 개별 셀로 구성된 연료전지 스택(11)에 대해서 3개의 셀을 하나의 채널로 구성하는 경우, 총 채널은 200개가 된다. 이때, 연료전지 스택(11)의 시작 위치의 채널은 연료전지 스택(11)의 각 채널의 임피던스 분포를 파악하는데 이용되는 특이 위치의 채널로서, 채널의 위치적 특성으로 인해 낮은 온도, 매니폴드에 의한 눌림 등과 같은 문제가 발생할 수 있다. 또한, 연료전지 스택(11)의 중앙 위치의 채널은 연료전지 스택(11)의 각 채널의 임피던스 분포를 파악하는데 이용되는 특이 위치의 채널로서, 채널의 위치적 특성으로 인해 높은 온도 등과 같은 문제가 발생할 수 있다. 또한, 연료전지 스택(11)의 마지막 위치의 채널은 연료전지 스택(11)의 각 채널의 임피던스 분포를 파악하는데 이용되는 특이 위치의 채널로서, 채널의 위치적 특성으로 인해 낮은 온도, 매니폴드에 의한 눌림 등과 같은 문제가 발생할 수 있다. 또한, 연료전지 스택(11)의 1/4 위치의 채널과 3/4 위치의 채널은 연료전지 스택(11)의 각 채널의 임피던스 분포를 파악하는데 이용되는 특이 위치의 채널이다.For example, when three cells are configured as one channel for the fuel cell stack 11 composed of 600 individual cells, the total number of channels is 200. At this time, the channel at the start position of the fuel cell stack 11 is a channel of a singular position used for grasping the impedance distribution of each channel of the fuel cell stack 11, And the like. The channel at the center of the fuel cell stack 11 is a channel at a specific location used for grasping the impedance distribution of each channel of the fuel cell stack 11, Lt; / RTI > In addition, the channel at the last position of the fuel cell stack 11 is a channel of a singular position used for grasping the impedance distribution of each channel of the fuel cell stack 11, And the like. In addition, the channel at the 1/4 position and the channel at the 3/4 position of the fuel cell stack 11 are channels at a specific location used for grasping the impedance distribution of each channel of the fuel cell stack 11.

이렇게 구성된 채널을 대상으로 SVM(13)이 채널별로 측정한 전압은 도 2에 도시된 바와 같다. 도 2에서 세로축은 전압(V)을 나타내고, 가로축은 채널번호(Ch No)를 나타낸다.The voltage measured by the SVM 13 on a channel-by-channel basis is as shown in FIG. 2, the vertical axis represents the voltage (V), and the horizontal axis represents the channel number (Ch No).

또한, SVM(13)은 각 채널을 대상으로 각 채널의 전압에 기초하여 연료전지 스택(11)의 상태를 진단하는데 영향을 미치는 채널을 선정할 수도 있다. 즉, SVM(13)은 전체 채널 중에서 전압이 최소인 채널(이하, 최소전압 채널), 전압이 최대인 채널(이하, 최대전압 채널), 전압이 평균전압인 채널(이하, 평균전압 채널), 전압 변동률이 최대인 채널(이하, 최대전압변동 채널) 전압 변동률이 최소인 채널(이하, 최소전압변동 채널)을 선정할 수 있다. 이때, 평균전압은 전체 채널(200개)의 평균전압을 의미한다.The SVM 13 may also select a channel that affects the diagnosis of the state of the fuel cell stack 11 based on the voltage of each channel with respect to each channel. That is, the SVM 13 has a channel having a minimum voltage (hereinafter referred to as a minimum voltage channel), a channel having a maximum voltage (hereinafter referred to as a maximum voltage channel), a channel having an average voltage (hereinafter referred to as an average voltage channel) (Hereinafter referred to as the minimum voltage fluctuation channel) in which the voltage fluctuation rate is the maximum (hereinafter referred to as the minimum voltage fluctuation channel) can be selected. In this case, the average voltage means the average voltage of all the channels (200).

이렇게 선정된 최소전압 채널은 가장 취약한 채널이므로 임피던스 분석이 필요하다. 최대전압 채널은 가장 강건한 채널이므로 임피던스 분석이 필요하며 대조군(comparison group)으로 활용될 수 있다. 평균전압 채널은 평균 상태의 채널이므로 임피던스 분석이 필요하며 대조군으로 활용될 수 있다. 최대전압변동 채널은 전압변동이 크기 때문에 취약한 셀로 발전할 가능성이 있어 임피던스 분석이 필요하다. 최소전압변동 채널은 가장 안정된 상태의 채널이므로 임피던스 분석이 필요하며 대조군으로 활용될 수 있다.The selected minimum voltage channel is the weakest channel, so impedance analysis is necessary. Since the maximum voltage channel is the most robust channel, it needs impedance analysis and can be used as a comparison group. The average voltage channel is an average state channel, so impedance analysis is necessary and can be used as a control. The maximum voltage fluctuation channel is likely to evolve into a weak cell because of the large voltage fluctuation, so impedance analysis is necessary. Since the minimum voltage fluctuation channel is the most stable channel, it needs impedance analysis and can be used as a control group.

또한, SVM(13)은 최소전압 채널이 복수 개 존재하는 경우에 복수의 최소전압 채널 중에서 임의의 채널을 선정할 수도 있다. 또한, SVM(13)은 최대전압 채널이 복수 개 존재하는 경우에 복수의 최대전압 채널 중에서 임의의 채널을 선정할 수도 있다. 또한, SVM(13)은 평균전압 채널이 복수 개 존재하는 경우에 복수의 평균전압 채널 중에서 임의의 채널을 선정할 수도 있다. 또한, SVM(13)은 최대전압변동 채널이 복수 개 존재하는 경우에 복수의 최대전압변동 채널 중에서 임의의 채널을 선정할 수도 있다. 또한, SVM(13)은 최소전압변동 채널이 복수 개 존재하는 경우에 복수의 최소전압변동 채널 중에서 임의의 채널을 선정할 수도 있다.Also, the SVM 13 may select an arbitrary channel among a plurality of minimum voltage channels when a plurality of minimum voltage channels exist. Also, the SVM 13 may select an arbitrary channel among a plurality of maximum voltage channels when a plurality of maximum voltage channels exist. Also, the SVM 13 may select an arbitrary channel among a plurality of average voltage channels when a plurality of average voltage channels exist. Also, the SVM 13 may select an arbitrary channel among the plurality of maximum voltage variation channels when there are a plurality of the maximum voltage variation channels. In addition, the SVM 13 may select an arbitrary channel among a plurality of minimum voltage change channels when a plurality of minimum voltage change channels exist.

이후, SVM(13)은 상술한 바와 같이 선정한 채널들을 대상으로 임피던스를 산출할 수 있다. 즉, SVM(13)은 최소전압 채널의 임피던스, 최대전압 채널의 임피던스, 평균전압 채널의 임피던스, 최대전압변동 채널의 임피던스, 최소전압변동 채널의 임피던스를 산출할 수 있다.Thereafter, the SVM 13 can calculate the impedance on the selected channels as described above. That is, the SVM 13 can calculate the impedance of the minimum voltage channel, the impedance of the maximum voltage channel, the impedance of the average voltage channel, the impedance of the maximum voltage fluctuation channel, and the impedance of the minimum voltage fluctuation channel.

또한, SVM(13)은 상기 산출된 각 채널의 임피던스의 분포를 기반으로 연료전지 스택(11)의 전체 채널의 임피던스 분포를 추정할 수도 있다. 이때, SVM(13)은 커브 피팅(Curve Fitting) 기법 등을 이용할 수 있다.Also, the SVM 13 may estimate the impedance distribution of the entire channel of the fuel cell stack 11 based on the calculated distribution of the impedance of each channel. At this time, the SVM 13 may use a curve fitting method or the like.

또한, SVM(13)은 연료전지 스택(11)의 임피던스(이하, 스택 임피던스)를 산출할 수도 있다. 이때, 스택 임피던스는 연료전지 스택(11)을 채널로 구분하지 않고 연료전지 스택(11)의 전체 셀을 대상으로 산출한 임피던스를 의미한다.The SVM 13 may also calculate the impedance of the fuel cell stack 11 (hereinafter referred to as the stack impedance). In this case, the stack impedance means an impedance calculated for all the cells of the fuel cell stack 11 without dividing the fuel cell stack 11 into channels.

본 발명의 일실시예에서는 SVM(13)이 직접 임피던스를 측정하는 형태에 대해 설명하였으나, 제어기(50)가 연료전지 스택(11)의 전압을 측정하고 전류센서(12)로부터 전달되는 전류신호에서 전류를 검출하여 임피던스를 측정하도록 구현할 수도 있다. 이 경우, 제어기(50)는 연료전지 스택(11)의 전압(전체전압)을 측정할 수 있는 하나의 라인만 연결할 수 있어 연료전지 스택(11)의 셀 전압을 측정할 수 없다. 따라서, 제어기(50)는 연료전지 스택(11)과의 연결 포트가 한 개이므로 복수의 셀 전압별 임피던스를 측정할 수 없다.Although the SVM 13 directly measures the impedance in the embodiment of the present invention, when the controller 50 measures the voltage of the fuel cell stack 11 and the current signal transmitted from the current sensor 12 So that the impedance can be measured by detecting the current. In this case, the controller 50 can connect only one line capable of measuring the voltage (full voltage) of the fuel cell stack 11, and can not measure the cell voltage of the fuel cell stack 11. [ Therefore, the controller 50 can not measure the impedance for each of the plurality of cell voltages because there is only one connection port with the fuel cell stack 11. [

도 4 는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치에 대한 다른 실시예 구성도이다.4 is a block diagram of another embodiment of an impedance measuring apparatus for a fuel cell stack according to the present invention.

도 4의 구성 대부분은 도 1의 구성과 동일하나 구조적으로 전류센서(12)가 스택 인클로저(60)의 그로밋(grommet)에 결합된 형태로 구현될 수 있다. 이때, 그로밋은 연료전지 스택(11)에 물을 공급하기 위한 관통 구멍에 끼우는 고무 제품의 보호 고리를 의미한다. 즉, 경고무 장치(hard rubber system)를 말한다.Most of the configuration of FIG. 4 is the same as that of FIG. 1, but structurally, the current sensor 12 may be implemented in a form coupled to a grommet of the stack enclosure 60. At this time, the grommet denotes a protection ring of a rubber product sandwiched in a through hole for supplying water to the fuel cell stack 11. That is, it refers to a hard rubber system.

도 5 는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치에 대한 또 다른 실시예 구성도이다.5 is a block diagram of another embodiment of an impedance measuring apparatus for a fuel cell stack according to the present invention.

도 5의 구성 역시 대부분 도 1의 구성과 동일하나 구조적으로 전류센서(12)가 스택 인클로저(60)의 외부에 위치하도록 구현할 수도 있다. 이때, 전류센서(12)와 SVM(13) 사이의 연결선은 제1 그로밋(grommet)을 관통한다.The structure of FIG. 5 is also substantially the same as that of FIG. 1, but the current sensor 12 may be structurally positioned outside the stack enclosure 60. At this time, the connection line between the current sensor 12 and the SVM 13 passes through the first grommet.

도 6 은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an impedance measurement method for a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention.

먼저, 컨버터(20)가 연료전지 스택(11)의 출력에 교류성분을 발생시킨다(601). 이때, 컨버터(20)는 제어기(50)로부터의 제어신호에 의해 동작한다.First, the converter 20 generates an AC component at the output of the fuel cell stack 11 (601). At this time, the converter 20 operates by a control signal from the controller 50.

이후, 전류센서(12)가 연료전지 스택(11)의 전류신호를 SVM(13)으로 전달한다(602).Thereafter, the current sensor 12 transfers the current signal of the fuel cell stack 11 to the SVM 13 (602).

이후, SVM(13)이 전류센서(12)로부터 전달받은 전류신호로부터 전류(전류값)를 검출한다(603).Then, the SVM 13 detects the current (current value) from the current signal received from the current sensor 12 (603).

그리고 SVM(13)이 상기 전류를 검출한 시점과 동일시점에 상기 연료전지 스택(11)의 셀 전압(전압값)을 검출한다(604). 이때, 연료전지 스택(11)의 전압을 검출할 수도 있다.Then, the cell voltage (voltage value) of the fuel cell stack 11 is detected at the same time when the SVM 13 detects the current (604). At this time, the voltage of the fuel cell stack 11 may be detected.

이후, SVM(13)이 동일시점에 검출한 셀 전압과 전류에 기초하여 상기 연료전지 스택의 임피던스를 측정한다(605).Thereafter, the impedance of the fuel cell stack is measured based on the cell voltage and current detected at the same time by the SVM 13 (605).

이후, SVM(13)은 측정한 임피던스를 제어기(50)로 전송할 수도 있다. 또한, SVM(13)은 동일시점에 검출한 셀 전압과 전류를 제어기(50)로 전송할 수도 있다.Thereafter, the SVM 13 may transmit the measured impedance to the controller 50. Also, the SVM 13 may transmit the detected cell voltage and current to the controller 50 at the same time.

이러한 과정을 통해, 연료전지 스택의 전압과 전류를 동일시점에 검출할 수 있도록 하여 이에 기초하여 측정되는 연료전지 스택의 임피던스를 정확도를 높일 수 있다.Through this process, the voltage and current of the fuel cell stack can be detected at the same time, and the impedance of the fuel cell stack measured based thereon can be increased.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10 : 배터리
20 : 컨버터
30 : 인버터
40 : 모터
50 : 제어기
60 : 스택 인클로저10: Battery
20: Converter
30: Inverter
40: motor
50:
60: Stack Enclosure

Claims (14)

연료전지 스택의 출력에 교류성분을 발생시키는 컨버터;
상기 연료전지 스택의 전류신호를 SVM(Stack Voltage Monitor)으로 전달하는 전류센서; 및
상기 전류센서로부터 전달되는 전류신호에서 전류를 검출하고 상기 연료전지 스택의 셀 전압을 검출하여 상기 연료전지 스택의 임피던스를 측정하는 상기 SVM
을 포함하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치.A converter for generating an AC component at an output of the fuel cell stack;
A current sensor for transmitting a current signal of the fuel cell stack to a SVM (Stack Voltage Monitor); And
Wherein the SVM detects a current in a current signal transmitted from the current sensor and detects a cell voltage of the fuel cell stack to measure an impedance of the fuel cell stack,
And an impedance measuring unit for measuring the impedance of the fuel cell stack. 제 1 항에 있어서,
상기 SVM은,
상기 전류센서로부터 전달되는 전류신호에서 전류를 검출하고 상기 연료전지 스택의 셀 전압을 검출하되, 상기 셀 전압과 전류를 동일시점에 검출하여 상기 연료전지 스택의 임피던스를 측정하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치.The method according to claim 1,
In the SVM,
Wherein the sensor detects a current in a current signal transmitted from the current sensor and detects a cell voltage of the fuel cell stack, and measures an impedance of the fuel cell stack by detecting the cell voltage and current at the same time, An impedance measuring device of the stack. 제 1 항에 있어서,
상기 SVM은,
CPU(Central Processing Unit)를 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치.The method according to claim 1,
In the SVM,
A device for measuring impedance of a fuel cell stack, comprising a central processing unit (CPU). 제 1 항에 있어서,
상기 SVM은,
상기 측정한 연료전지 스택의 임피던스를 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치.The method according to claim 1,
In the SVM,
And the measured impedance of the fuel cell stack is transmitted to the controller. 제 1 항에 있어서,
상기 전류센서는,
상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the current sensor comprises:
Wherein the fuel cell stack and the SVM are located inside a stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM. 제 1 항에 있어서,
상기 전류센서는,
상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저의 그로밋(grommet)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the current sensor comprises:
Wherein the fuel cell stack is coupled to a grommet of the stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM. 제 1 항에 있어서,
상기 전류센서는,
상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the current sensor comprises:
Wherein the fuel cell stack and the SVM are located outside the stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM. 컨버터가 연료전지 스택의 출력에 교류성분을 발생시키는 단계;
전류센서가 연료전지 스택의 전류신호를 SVM(Stack Voltage Monitor)으로 전달하는 단계;
상기 SVM이 상기 전류신호로부터 전류를 검출하는 단계;
상기 SVM이 상기 연료전지 스택의 셀 전압을 검출하는 단계; 및
상기 SVM이 상기 셀 전압과 상기 전류에 기초하여 상기 연료전지 스택의 임피던스를 측정하는 단계
를 포함하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법.The converter generating an AC component at the output of the fuel cell stack;
The current sensor transmitting the current signal of the fuel cell stack to a SVM (Stack Voltage Monitor);
The SVM detecting a current from the current signal;
The SVM detecting a cell voltage of the fuel cell stack; And
The SVM measuring an impedance of the fuel cell stack based on the cell voltage and the current
And measuring the impedance of the fuel cell stack. 제 8 항에 있어서,
상기 셀 전압을 검출하는 단계는,
상기 SVM이 상기 전류를 검출하는 시점과 동일시점에 상기 연료전지 스택의 셀 전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법.9. The method of claim 8,
The step of detecting the cell voltage comprises:
And the cell voltage of the fuel cell stack is detected at the same time as the SVM detects the current. 제 8 항에 있어서,
상기 전류를 검출하는 단계와 셀 전압을 검출하는 단계는,
CPU(Central Processing Unit)가 구비된 SVM에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of detecting the current and the step of detecting the cell voltage comprise:
Wherein the impedance measurement is performed by an SVM equipped with a central processing unit (CPU). 제 8 항에 있어서,
상기 측정한 연료전지 스택의 임피던스를 제어기로 전송하는 단계
를 더 포함하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법.9. The method of claim 8,
Transmitting the measured impedance of the fuel cell stack to the controller
And measuring the impedance of the fuel cell stack. 제 8 항에 있어서,
상기 전류신호를 전달하는 단계는,
상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 내부에 위치한 전류센서에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of delivering the current signal comprises:
Wherein the current measurement is performed by a current sensor located inside the stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM. 제 8 항에 있어서,
상기 전류신호를 전달하는 단계는,
상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저의 그로밋(grommet)에 결합된 전류센서에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of delivering the current signal comprises:
And a current sensor coupled to a grommet of the stack enclosure comprising the fuel cell stack and the SVM. 제 8 항에 있어서,
상기 전류신호를 전달하는 단계는,
상기 연료전지 스택과 상기 SVM을 포함하는 스택 인클로저(enclosure) 외부에 위치하는 전류센서에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택의 임피던스 측정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the step of delivering the current signal comprises:
Wherein the measurement is performed by a current sensor located outside the stack enclosure including the fuel cell stack and the SVM.
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