KR20220169008A - Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system - Google Patents
Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220169008A KR20220169008A KR1020210078258A KR20210078258A KR20220169008A KR 20220169008 A KR20220169008 A KR 20220169008A KR 1020210078258 A KR1020210078258 A KR 1020210078258A KR 20210078258 A KR20210078258 A KR 20210078258A KR 20220169008 A KR20220169008 A KR 20220169008A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cooling water
- hydrogen
- waste cooling
- fuel cell
- liquefied hydrogen
- Prior art date
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 232
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 232
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 197
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 title claims abstract description 51
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 187
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 176
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 118
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims abstract description 81
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 80
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 9
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 4
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
- B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
- B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
- F01N5/025—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat the device being thermoelectric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/026—Thermostatic control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C9/00—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
- F17C9/02—Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
- H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04746—Pressure; Flow
- H01M8/04768—Pressure; Flow of the coolant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/18—Heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/012—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
- F17C2227/0304—Heat exchange with the fluid by heating using an electric heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
- F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
- F17C2227/0302—Heat exchange with the fluid by heating
- F17C2227/0309—Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
- F17C2227/0316—Water heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/05—Regasification
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2270/00—Applications
- F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
- F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
- F17C2270/0184—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지 또는 전기장비의 폐 냉각수를 이용하여 액화수소를 기화수소로 기화시키고, 연료전지 또는 전기장비로 순환되는 폐 냉각수를 냉각시켜 연료전지 또는 전기장비의 열관리가 가능한 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to liquefied hydrogen vaporization and an integrated thermal management system, and more particularly, to vaporize liquefied hydrogen into vaporized hydrogen using waste cooling water of a fuel cell or electrical equipment, and to cool the waste cooling water circulated to the fuel cell or electrical equipment. It relates to liquefied hydrogen vaporization and an integrated thermal management system capable of thermal management of fuel cells or electrical equipment by
수소는 연소 시 오염물질을 전혀 배출하지 않으며, 산소와 결합하면 최종적으로 물(H2O)이 생성되는 친환경에너지이다.Hydrogen is an eco-friendly energy that does not emit pollutants at all during combustion, and when combined with oxygen, water (H 2 O) is finally produced.
수소에너지는 액화수소로 사용 시 지구상에서 중량대비 에너지밀도가 가장 높고, 기화수소 대비 1/770 이하의 부피로 저장 효율성을 확보할 수 있다.Hydrogen energy, when used as liquid hydrogen, has the highest energy density per weight on earth and can secure storage efficiency with a volume less than 1/770 of vaporized hydrogen.
연료전지는 수소와 산소의 전기화학 반응에 의해 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 여기서, 수소 연료는 순수한 수소를 직접 공급할 수 있고, 메탄올, 에탄올, 천연가스 등과 같은 탄화수소계열 물질 내에 함유되어 있는 수소를 개질하여 공급할 수도 있다. 산소는 순수한 산소를 직접 공급할 수 있고, 공기 펌프 등을 이용하여 통상의 공기에 포함된 산소를 공급할 수 있다.A fuel cell is a power generation system that converts chemical energy into electrical energy by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. Here, as the hydrogen fuel, pure hydrogen may be directly supplied, or hydrogen contained in hydrocarbon-based materials such as methanol, ethanol, and natural gas may be reformed and supplied. As for the oxygen, pure oxygen may be directly supplied, or oxygen contained in normal air may be supplied using an air pump or the like.
상기와 같은 연료전지가 기본적인 시스템의 구성을 갖추기 위해서는 연료용기, 연료용기에 저장된 연료를 개질하여 수소 가스(이하, '기화 가스'라 함.)를 발생시키고 그 기화수소를 스택으로 공급하는 개질기(reformer) 및, 전기를 생산하는 스택(stack)이라 불리는 연료전지 본체가 필요로 한다.In order for the fuel cell as described above to have a basic system configuration, a fuel container and a reformer that reforms the fuel stored in the fuel container to generate hydrogen gas (hereinafter referred to as 'vaporized gas') and supplies the vaporized hydrogen to the stack ( reformer) and a fuel cell body called a stack that produces electricity.
연료전지의 시스템 구성 중 하나인 개질기는 수소를 포함한 연료와 물을 개질 반응에 의해 스택의 전기 생성에 필요한 기화수소로 전환하는 장치이나, 연료의 개질을 위한 설계가 복잡하고 기화수소를 생성하는데 추가적인 비용이 발생된다는 문제점이 있었다.A reformer, one of the system components of a fuel cell, is a device that converts fuel and water, including hydrogen, into vaporized hydrogen necessary for generating electricity in the stack through a reforming reaction. There was a problem with costs.
이에, 기화수소 대비 에너지밀도가 높은 액화수소를 이용함과 동시에 연료전지의 시스템 구성에서 설계가 복잡하고 추가 비용이 발생되는 개질기를 제외하면서 연료전지 본체에 기화수소를 공급하여 효율적으로 전기를 생산할 수 있는 시스템의 필요성이 요구되었다.Accordingly, while using liquefied hydrogen, which has a higher energy density than vaporized hydrogen, and excluding the reformer, which is complex in design and incurs additional costs, in the system configuration of the fuel cell, vaporized hydrogen is supplied to the fuel cell body to efficiently produce electricity. A system was required.
한편, 연료전지와 상기 연료전지로부터 전기에너지를 공급받는 연료전지 차량(예: 수소차, 수소기차)의 전기장비(예: 컨버터, 인버터)는 일반적으로 냉각수를 통해 열관리가 이루어지고 있으며, 이러한 열관리 과정에 있어 폐 냉각수이 발생하게 된다.On the other hand, fuel cells and electrical equipment (eg, converters, inverters) of fuel cell vehicles (eg, hydrogen cars, hydrogen trains) receiving electrical energy from the fuel cells are generally thermally managed through cooling water, and such thermal management Waste cooling water is generated in the process.
그러나 연료전지와 전기장비의 폐 냉각수는 순환되는 과정에서 열교환을 통해 냉각된 후 연료전지와 전기장비를 냉각시키는데 그치고 있어, 사용 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.However, the waste cooling water of the fuel cell and electrical equipment is cooled through heat exchange in the process of being circulated, and then only cools the fuel cell and the electrical equipment, so there is a problem in that the use efficiency is reduced.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연료전지 또는 전기장비의 폐 냉각수를 이용하여 기화수소 대비 에너지밀도가 높은 액화수소를 기화수소로 기화시키고, 연료전지 또는 전기장비로 순환되는 폐 냉각수를 냉각시켜 연료전지 또는 전기장비의 열관리가 가능한 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and vaporizes liquefied hydrogen having a higher energy density than vaporized hydrogen into vaporized hydrogen using waste cooling water of a fuel cell or electrical equipment, The purpose is to provide a liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system capable of thermal management of fuel cells or electrical equipment by cooling circulating waste cooling water.
또한, 본 발명은 연료전지 또는 전기장비의 폐 냉각수의 온도에 따라 폐 냉각수의 이동 경로를 달리하여 액화수소와 폐 냉각수 간의 열교환 과정에서 결빙이 발생되는 것을 방지할 수 있는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention is a liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system capable of preventing freezing during the heat exchange process between liquefied hydrogen and waste cooling water by changing the movement path of the waste cooling water according to the temperature of the waste cooling water of the fuel cell or electrical equipment. It aims to provide
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved in the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will become clear to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단인 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 기화수소로 기화될 액화수소를 저장하는 액화수소 탱크; 상기 기화수소와 산소를 반응시켜 전기에너지를 생성하는 연료전지; 상기 연료전지가 상기 전기에너지를 생성하는 정격운전 상태일 때, 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 메인 기화기; 상기 연료전지가 상기 정격운전 상태 전의 초기운전 상태일 때, 제1 히터를 통해 가열되는 냉각수를 이용하여 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 보조 기화기; 및 상기 연료전지의 냉각에 사용된 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 열교환된 후 제1 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 열교환 경로와, 상기 메인 기화기를 거치지 않고 상기 제1 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 바이패스 경로를 통해 서로 연결되고, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 개폐되는 복수의 밸브;를 포함할 수 있다.The liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention, which is a technical means for achieving the above object, includes a liquefied hydrogen tank for storing liquefied hydrogen to be vaporized into vaporized hydrogen; a fuel cell generating electrical energy by reacting the hydrogen vapor with oxygen; a main vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen when the fuel cell is in a rated operation state generating the electrical energy; an auxiliary vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen using cooling water heated through a first heater when the fuel cell is in an initial operating state before the rated operating state; and a heat exchange path for cooling the waste cooling water used for cooling the fuel cell through a first radiator after heat exchange in the main vaporizer, and a bypass for cooling through the first radiator without passing through the main vaporizer. It may include a plurality of valves connected to each other through passages and opened and closed according to the temperature of the waste cooling water.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 액화수소를 저장하는 액화수소 탱크; 상기 기화수소와 산소를 반응시켜 전기에너지를 생성하는 연료전지; 상기 연료전지가 상기 전기에너지를 생성하는 정격운전 상태일 때, 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 메인 기화기; 상기 연료전지가 상기 정격운전 상태 전의 초기운전 상태일 때, 제1 히터를 통해 가열되는 냉각수를 이용하여 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 보조 기화기; 상기 연료전지로부터 공급받는 전기에너지를 통해 모터가 구동되어 차량이 동작되도록 하는 전기장비; 및 상기 전기장비의 냉각에 사용된 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 열교환된 후 제2 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 열교환 경로와, 상기 메인 기화기를 거치지 않고 상기 제2 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 바이패스 경로를 통해 서로 연결되고, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 개폐되는 복수의 밸브;를 포함할 수 있다.On the other hand, the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to another embodiment of the present invention includes a liquefied hydrogen tank for storing liquefied hydrogen; a fuel cell generating electrical energy by reacting the hydrogen vapor with oxygen; a main vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen when the fuel cell is in a rated operation state generating the electrical energy; an auxiliary vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen using cooling water heated through a first heater when the fuel cell is in an initial operating state before the rated operating state; Electrical equipment that operates a vehicle by driving a motor through the electric energy supplied from the fuel cell; and a heat exchange path for allowing the waste cooling water used to cool the electric equipment to be cooled through a second radiator after heat exchange in the main vaporizer, and a bypass for cooling through the second radiator without passing through the main vaporizer. It may include a plurality of valves connected to each other through passages and opened and closed according to the temperature of the waste cooling water.
또한, 상기 메인 기화기는, 상기 액화수소와 상기 복수의 밸브 중 적어도 하나의 밸브를 통과하는 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 하고, 상기 열교환을 통해 전력을 발생시킬 수 있다.In addition, the main vaporizer may allow heat exchange between the liquefied hydrogen and waste cooling water passing through at least one of the plurality of valves, and generate power through the heat exchange.
상기 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예 중 적어도 하나의 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 상기 메인 기화기에서 발생된 전력을 저장하고, 상기 전력을 상기 메인 기화기, 상기 보조 기화기, 상기 연료전지 및 상기 복수의 밸브 중 적어도 하나에 공급하는 보조 배터리;를 포함할 수 있다.At least one liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system of one embodiment and another embodiment of the present invention stores power generated in the main vaporizer, and converts the power to the main vaporizer, the auxiliary vaporizer, the fuel cell, and the It may include; an auxiliary battery supplying at least one of the plurality of valves.
또한, 상기 메인 기화기는, 상기 폐 냉각수가 내부로 투입되고, 서로 이격되는 복수의 폐 냉각수 튜브; 및 상기 복수의 폐 냉각수 튜브 사이 공간에 배치되고, 외주면에 부착된 하나 이상의 열전소자를 통해 상기 복수의 폐 냉각수 튜브와 연결되며, 상기 열전소자를 통해 내부로 투입되는 액화수소와 상기 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 액화수소 튜브;를 포함할 수 있다.In addition, the main vaporizer may include a plurality of waste cooling water tubes into which the waste cooling water is introduced and spaced apart from each other; and disposed in a space between the plurality of waste cooling water tubes, connected to the plurality of waste cooling water tubes through at least one thermoelectric element attached to an outer circumferential surface, and heat exchange between liquefied hydrogen introduced into the inside through the thermoelectric element and the waste cooling water. A liquefied hydrogen tube made of this; may include.
그리고 상기 메인 기화기는, 상기 폐 냉각수가 내부로 투입되는 쉘; 및 상기 쉘의 내부에 배치되고, 외주면에 부착된 하나 이상의 열전소자를 통해 내부로 투입되는 액화수소와 상기 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 복수의 액화수소 튜브;를 포함할 수 있다.And the main carburetor includes a shell into which the waste cooling water is injected; and a plurality of liquefied hydrogen tubes disposed inside the shell and heat exchanged between liquefied hydrogen introduced into the inside and the waste cooling water through one or more thermoelectric elements attached to an outer circumferential surface.
또한, 상기 복수의 밸브는, 내부로 투입될 폐 냉각수의 온도가 30~50 ℃ 이하인 경우, 상기 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 상기 액화수소와의 열교환을 통해 결빙되는 것을 방지하기 위하여, 상기 열교환 경로를 폐쇄하면서 상기 바이패스 경로를 개방할 수 있다.In addition, the plurality of valves, when the temperature of the waste cooling water to be injected into the inside is 30 ~ 50 ℃ or less, in order to prevent the waste cooling water from being frozen through heat exchange with the liquefied hydrogen in the main vaporizer, the heat exchange path It is possible to open the bypass path while closing.
그리고 상기 복수의 밸브는, 상기 폐 냉각수의 온도가 40~80 ℃인 경우, 상기 바이패스 경로를 폐쇄하면서 상기 열교환 경로를 개방하여 상기 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 상기 액화수소와 열교환되도록 할 수 있다.In addition, when the temperature of the waste cooling water is 40 to 80 ° C, the plurality of valves open the heat exchange path while closing the bypass path, so that the waste cooling water exchanges heat with the liquefied hydrogen in the main vaporizer. .
또한, 상기 제1 라디에이터는, 상기 연료전지가 정격운전 상태이고, 상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수의 온도가 30~50 ℃ 이상인 경우에 동작되며, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 팬의 풍속을 증가 또는 감소시켜 상기 폐 냉각수를 냉각할 수 있다.In addition, the first radiator is operated when the fuel cell is in a rated operation state and the temperature of the waste cooling water passing through the heat exchange path or the bypass path is 30 to 50 ° C. or higher. The waste cooling water may be cooled by increasing or decreasing the wind speed of the fan.
그리고 상기 제2 라디에이터는, 상기 연료전지가 정격운전 상태이고, 상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수의 온도가 10~20 ℃ 이상인 경우에 동작되며, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 팬의 풍속을 증가 또는 감소시켜 상기 폐 냉각수를 냉각할 수 있다.The second radiator is operated when the fuel cell is in a rated operation state and the temperature of the waste cooling water passing through the heat exchange path or the bypass path is 10 to 20 ° C. or higher, and the fan is operated according to the temperature of the waste cooling water. The waste cooling water may be cooled by increasing or decreasing the wind speed of the
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수로 상기 초기운전 상태의 연료전지를 예열하기 위하여 상기 폐 냉각수를 가열하는 제2 히터;를 포함할 수 있다.The liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention uses the waste cooling water that has passed through the heat exchange path or the bypass path to preheat the fuel cell in the initial operation state by heating the waste cooling water. A heater; may be included.
또한, 상기 제2 히터는, 상기 폐 냉각수의 온도가 10~30 ℃ 이상이 될 때까지 상기 폐 냉각수를 가열할 수 있다.In addition, the second heater may heat the waste cooling water until the temperature of the waste cooling water reaches 10 to 30 °C or higher.
상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 상기 연료전지가 상기 초기운전 상태일 때, 상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수로 상기 배터리를 예열하기 위하여 상기 폐 냉각수를 가열하는 제3 히터;를 포함할 수 있다.In the liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to another embodiment of the present invention, when the fuel cell is in the initial operation state, the waste cooling water passing through the heat exchange path or the bypass path is used to preheat the battery. A third heater for heating the cooling water; may be included.
그리고 상기 제3 히터는, 상기 폐 냉각수의 온도가 10~20 ℃ 이상이 될 때까지 상기 폐 냉각수를 가열할 수 있다.The third heater may heat the waste cooling water until the temperature of the waste cooling water reaches 10 to 20 °C or higher.
본 발명은 연료전지 또는 전기장비를 냉각하기 위해 사용된 폐 냉각수의 온도에 따라 폐 냉각수의 이동 경로를 달리하여 액화수소와 폐 냉각수 간의 열교환 과정에서 결빙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, the movement path of the waste cooling water is changed according to the temperature of the waste cooling water used to cool the fuel cell or electrical equipment, thereby preventing ice formation during the heat exchange process between liquefied hydrogen and waste cooling water.
또한, 본 발명은 연료전지 또는 전기장비를 냉각하기 위해 사용된 폐 냉각수를 단순히 배출하는 것이 아니라, 이를 이용하여 액화수소를 기화시킨 후 연료전지 또는 전기장비를 냉각시킴으로써, 폐 냉각수의 사용 효율성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the present invention does not simply discharge the waste cooling water used to cool the fuel cell or electrical equipment, but uses it to vaporize liquefied hydrogen and then cools the fuel cell or electrical equipment, thereby improving the use efficiency of the waste cooling water. has the effect of
그리고 본 발명은 열전소자를 이용하여 연료전지 또는 전기장비의 냉각에 사용된 폐 냉각수와 액화수소 간의 열교환을 통해 발생시킨 전력으로 일부 구성요소가 동작되도록 함으로써, 시스템의 전력소비량을 절감시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of reducing the power consumption of the system by allowing some components to operate with power generated through heat exchange between liquid hydrogen and waste cooling water used for cooling fuel cells or electrical equipment using a thermoelectric element. .
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템을 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 변형예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 메인 기화기를 나타내는 사용상태도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 모식도이다.
도 5는 도 4에 도시된 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 변형예를 나타내는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a modified example of the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system shown in FIG. 1 .
3 is a use state diagram showing the main vaporizer of the present invention.
4 is a schematic diagram of a liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a modified example of the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system shown in FIG. 4 .
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element. It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템을 나타내는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 액화수소 탱크(10), 메인 기화기(20), 보조 기화기(30), 연료전지(40), 복수의 밸브(50, 60), 압력조절밸브(70), 연료 회수기(80) 및 전기장비(90)가 구비된다.Referring to FIG. 1, the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention includes a liquefied
액화수소 탱크(10)는 기화수소 대비 에너지밀도가 높으며, 연료전지(40)의 연료로 사용되는 기화수소로 기화될 액화수소를 저장하고, 극저온 상태의 액화수소를 저장하기 위해 수소가 액화상태가 되도록 영하 260~영하 240 ℃(바람직하게는, 영하 253 ℃)로 내부 온도가 유지된다.The liquefied
상기 액화수소 탱크(10)는 액화수소의 저장 뿐만 아니라 액화수소를 배출하기 위해 수소 배출경로(1)와 연결되어 액화수소가 상기 수소 배출경로(1)를 따라 메인 기화기(20)에 이동되도록 한다.The liquefied
또한, 상기 액화수소 탱크(10)는 액화수소의 저장용량이 60~400 kg일 수 있고, 액화수소의 저장 압력 범위가 1~15 bar일 수 있으며, 진공층을 반영한 다층 단열재로 액화수소의 단열이 이루어지도록 하고, 액화수소를 저장하는 압력용기는 강 또는 알루미늄으로 만들어진 얇은 금속제 라이너 위에 수지를 함침시킨 탄소섬유나 유리섬유를 원주방향과 길이방향으로 감아서 만든 Type 3의 압력용기 또는 비금속 재료로 만들어진 라이너 위에 수지를 함침시킨 탄소섬유나 유리섬유를 원주방향과 길이방향으로 감아서 만든 type 4의 압력용기일 수 있다.In addition, the liquefied
메인 기화기(20)는 수소 배출경로(1) 상에서 액화수소 탱크(10)의 후단에 배치되어 상기 액화수소 탱크(10)로부터 배출된 후 상기 수소 배출경로(1)를 따라 이동되는 액화수소가 기화수소로 기화되도록 한다.The
구체적인 일례로, 상기 메인 기화기(20)는 액화수소와 연료전지(40)로부터 배출되어 제1 폐 냉각수 이동경로(2) 및 열교환 경로(4)를 따라 이동되는 폐 냉각수 간의 열교환을 통해 상기 액화수소를 기화수소로 기화시킨다.As a specific example, the
상기 메인 기화기(20)는 연료전지(40)가 정격운전 상태일 때 액화수소를 기화수소로 기화시킨다.The
이때, 정격운전 상태라 함은 연료전지(40)가 기설정된 발전 온도에 도달하여 전기에너지를 생성하는 상태를 의미하며, 이에 상기 메인 기화기(20)는 연료전지(40)가 정격운전 전의 초기운전 상태일 때에는 동작이 생략될 수 있다.At this time, the rated operation state means a state in which the
상기 메인 기화기(20)는 보조 기화기(30)와의 연결이 이루어지도록 하는 수소 배출경로(1) 일부에 설치되어 기화수소의 온도 및 압력을 측정하는 제1 온도측정센서(21) 및 제1 압력측정센서(22)와 연결된다.The
이를 통해, 상기 메인 기화기(20)는 제1 온도측정센서(21) 및 제1 압력측정센서(22)로부터 측정된 기화수소의 온도 및 압력에 대한 데이터를 수신하고, 상기 기화수소의 온도 및 압력 중 적어도 하나의 변수가 수소 배출경로(1) 일부의 최대 온도 또는 최대 압력을 초과하는 경우, 동작이 정지되어 액화수소의 기화 과정을 중단시키며, 이를 통해 상기 수술 배출경로(1) 일부에 의한 기화수소의 유출을 방지한다.Through this, the
보조 기화기(30)는 수소 배출경로(1) 상에서 메인 기화기(20)의 후단에 배치되고, 연료전지(40)가 초기운전 상태일 때 동작되어 액화수소 탱크(10)로부터 배출된 후 상기 수소 배출경로(1)를 따라 이동되는 액화수소가 기화수소로 기화되도록 한다.The
이때, 초기운전 상태라 함은 연료전지(40)가 정격운전되기 위한 기설정된 온도에 도달하기 전의 상태를 의미하며, 이에 상기 보조 기화기(30)는 연료전지(40)가 정격운전 상태일 때에는 동작이 생략될 수 있다.At this time, the initial operating state means a state before the
상기 보조 기화기(30)는 제1 펌프(31) 및 제1 히터(32)가 구비되고, 이를 통해 액화수소가 기화수소로 기화되도록 한다.The
구체적인 일례로, 상기 보조 기화기(30)는 외부로부터 투입된 후 제1 펌프(31)를 통해 순환되는 냉각수를 제1 히터(32)로 가열하며, 상기 제1 히터(32)에 의해 가열된 냉각수와 혼합수소에 포함된 액화수소 간의 열교환으로 상기 액화수소를 기화수소로 기화시킨다.As a specific example, the
상기 보조 기화기(30)는 냉각수 순환경로에 설치되어 냉각수의 압력을 측정하는 제2 압력측정센서(33)와 연결된다.The
이를 통해, 상기 보조 기화기(30)는 제2 압력측정센서(33)로부터 측정된 냉각수의 압력에 대한 데이터를 수신하고, 상기 냉각수의 내부 압력이 냉각수 순환경로의 최대 압력을 초과하는 경우, 동작이 정지되어 냉각수의 순환 과정을 중단시키며, 이를 통해 상기 냉각수 순환경로에 의한 냉각수의 유출을 방지한다.Through this, the
상기 보조 기화기(30)는 연료전지(40)와의 연결이 이루어지도록 하는 수소 배출경로(1) 일부에 설치되어 기화수소의 온도 및 압력을 측정하는 제2 온도측정센서(34) 및 제3 압력측정센서(35)와 연결된다.The
이를 통해, 상기 보조 기화기(30)는 제2 온도측정센서(34) 및 제3 압력측정센서(35)로부터 기화수소의 온도 및 압력에 대한 데이터를 수신하고, 상기 기화수소의 온도 및 압력 중 적어도 하나의 변수가 상기 수소 배출경로(1) 일부의 최대 온도 또는 최대 압력을 초과하는 경우, 동작이 정지되어 액화수소의 기화 과정을 중단시키며, 이를 통해 상기 수술 배출경로(1) 일부에 의한 기화수소의 유출을 방지한다.Through this, the
연료전지(40)는 수소 배출경로(1) 상에서 보조 기화기(30)의 후단에 배치되고, 메인 기화기(20) 또는 보조 기화기(30)를 통해 생성된 기화수소와 외부로부터 투입되는 산소의 전기화학반응으로 발생된 화학에너지를 전기에너지로 변환시켜 발전하는 장치이며, 본 발명의 연료전지(40)는 차량(수소차, 수소기차 등)에 적용되는 수소연료전지일 수 있다.The
이러한 연료전지(40)는 알칼리형 연료전지(AFC), 용융탄산염형 연료전지(MCFC), 인산형 연료전지(PAFC), 고체산화물형 연료전지(SOFC), 고분자전해질형 연료전지(PEMFC, PEFC) 및 직접메탄올 연료전지(DMFC) 중 적어도 하나일 수 있다.Such a
상기 연료전지(40)로 구현가능한 연료전지들은 통상적인 연료전지이므로 이에 대한 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠으나, 본 발명의 연료전지(40)는 정격운전되기 위한 발전 온도가 60~100 ℃인 고분자전해질형 연료전지(PEMFC)인 것이 바람직하다.Since the fuel cells that can be implemented as the
또한, 상기 연료전지(40)로 구현가능한 연료전지들은 전기에너지의 생산을 위해 화석연료로부터 기화수소를 발생시키는 개질기가 구비되어야 하나, 본 발명의 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 메인 기화기(20) 또는 보조 기화기(30)를 통해 기화수소가 생성됨에 따라 개질기의 생략이 가능하여 연료전지(40)의 부피를 감소시킬 수 있고, 상기 연료전지(40)는 개질기의 구성이 생략됨에 따라 연료전지의 시스템 구성에서 전기를 생산하는 스택(stack)인 연료전지 본체일 수 있다.In addition, the fuel cells that can be implemented as the
상기 연료전지(40)는 발전 효율을 유지하기 위하여 냉각수를 이용한 냉각시스템이 구성되고, 냉각에 사용된 폐 냉각수를 제1 폐 냉각수 이동경로(2)에 배출한다.In the
제1 폐 냉각수 이동경로(2)에는 연료전지(40)로부터 배출되는 폐 냉각수의 온도를 측정하기 위한 제3 온도측정센서(41)가 구비된다.A third
제3 온도측정센서(41)는 측정한 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 복수의 밸브(50, 60)의 동작을 제어하는 제어부에 송신하고, 이를 통해 상기 복수의 밸브(50, 60)가 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 기반으로 동작되도록 한다.The
복수의 밸브(50, 60)는 제1 폐 냉각수 이동경로(2), 바이패스 경로(3) 및 열교환 경로(4)와 연결되는 제1 밸브(50)와 상기 바이패스 경로(3), 상기 열교환 경로(4) 및 제2 폐 냉각수 이동경로(5)와 연결되는 제2 밸브(60)로 나누어지고, 일부가 개방 또는 폐쇄(이하에서는 '개폐'라 함.)되어 내부에 투입되는 폐 냉각수의 이동을 제어한다.The plurality of
제1 밸브(50) 및 제2 밸브(60)는 내부로 투입될 즉, 제3 온도측정센서(41)가 측정한 폐 냉각수의 온도가 기설정된 온도 범위인 30~50 ℃ 이하인 경우, 열교환 경로(4)를 폐쇄하면서 바이패스 경로(3)를 개방하여 상기 폐 냉각수가 상기 바이패스 경로(3)를 통해 제2 폐 냉각수 이동경로(5)에 투입되도록 한다.The
한편, 메인 기화기(20)에 투입되는 액화수소의 온도가 영하 200 ℃ 이하이므로, 상기 액화수소와 열교환 경로(4)를 따라 이동되는 폐 냉각수 간의 열교환 과정에서 상기 열교환 경로(4)에 결빙이 발생될 수 있다. 다만, 폐 냉각수의 유량은 액화수소의 유량보다 20배 이상이기 때문에 폐 냉각수의 온도가 30~50 ℃ 이상이 되었을 때 상기 열교환 경로(4)에 결빙이 발생하지 않게 된다.On the other hand, since the temperature of the liquefied hydrogen introduced into the
즉, 상기 제1 밸브(50) 및 제2 밸브(60)는 30~50 ℃ 이하의 폐 냉각수를 열교환 경로(4)가 아닌 바이패스 경로(3)를 통해 이동시킴으로써, 액화수소와 상기 폐 냉각수의 열교환에 의해 상기 열교환 경로(4)에 결빙이 발생되는 것을 방지할 수 있다.That is, the
이와 달리, 상기 제1 밸브(50) 및 제2 밸브(60)는 제3 온도측정센서(41)가 측정한 폐 냉각수의 온도가 40~80 ℃인 경우, 바이패스 경로(3)를 폐쇄하면서 열교환 경로(4)를 개방하여 상기 폐 냉각수가 상기 열교환 경로(4)를 따라 메인 기화기(20)에 투입되도록 하고, 이를 통해 상기 메인 기화기(20)에서 액화수소와 상기 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 한다.Unlike this, the
이때, 액화수소와 열교환이 이루어진 폐 냉각수는 제2 밸브(60)를 통과하여 제2 폐 냉각수 이동경로(5)에 투입된 후 연료전지(40)를 향해 이동된다.At this time, the waste cooling water that has undergone heat exchange with liquefied hydrogen passes through the
제2 폐 냉각수 이동경로(5)에는 바이패스 경로(3)를 통해 투입된 폐 냉각수 또는 열교환 경로(4)를 통해 투입된 폐 냉각수가 투입되고, 연료전지(40)를 냉각시킬 상기 폐 냉각수의 온도를 제어하기 위해 제1 라디에이터(42), 제4 온도측정센서(43), 제2 펌프(44) 및 제2 히터(45)가 구비된다.The waste cooling water introduced through the
제1 라디에이터(42)는 연료전지(40)가 정격운전 상태임과 동시에 제2 밸브(60)를 통과한 폐 냉각수의 온도가 제4 온도측정센서(43)로부터 30~50 ℃ 이상인 것으로 측정되는 경우, 동작되어 상기 폐 냉각수를 냉각하고, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 팬의 풍속을 증가 또는 감소시켜 폐 냉각수의 온도를 조절한다.In the
즉, 상기 제1 라디에이터(42)는 제2 폐 냉각수 이동경로(5)를 따라 이동되는 폐 냉각수의 온도가 30~50 ℃ 이하인 경우 동작이 생략될 수 있다.That is, the operation of the
제4 온도측정센서(43)는 제1 라디에이터(42)를 통과한 폐 냉각수의 온도를 측정하고, 측정한 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 제1 라디에이터(42)와 제2 히터(45)의 동작을 제어하는 제어부에 송신하여 상기 제1 라디에이터(42) 및 제2 히터(45)가 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 기반으로 동작되도록 한다.The
제2 펌프(44)는 제2 밸브(60)를 통과한 폐 냉각수에 압력을 가하여 상기 폐 냉각수가 제2 폐 냉각수 이동경로(5)를 따라 연료전지(40)를 향해 이동되도록 한다.The
제2 히터(45)는 외부 온도가 낮을 때, 초기운전 상태의 연료전지(40)를 폐 냉각수로 예열하기 위해 제2 펌프(44)로부터 가해진 압력을 기반으로 제2 폐 냉각수 이동경로(5)를 따라 이동되는 폐 냉각수를 가열한다.The
구체적인 일례로, 제2 히터(45)는 제4 온도측정센서(43)로부터 측정된 폐 냉각수의 온도 범위가 10~30 ℃ 이하인 경우, 동작되어 제2 펌프(44)로부터 가해진 압력에 의해 제2 폐 냉각수 이동경로(5)를 따라 이동되는 폐 냉각수를 가열할 수 있다.As a specific example, the
즉, 상기 제2 히터(45)는 제4 온도측정센서(43)로부터 측정된 폐 냉각수의 온도가 10~30 ℃ 이상인 경우에 동작이 생략될 수 있다.That is, the operation of the
압력조절밸브(70)는 수소 배출경로(1) 상에서 연료전지(40)보다 전단에 설치되어 상기 연료전지(40)에 투입될 기화수소의 압력을 1.5~10 bar로 조절할 수 있다.The
상기 압력조절밸브(70)는 수소 배출경로(1)와 연결된 기화수소 투입구를 통해 투입되는 기화수소의 압력을 조절나사 및 디스크로 조절하여 사용자가 원하는 압력으로 감압하는 감압밸브일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 기화수소의 압력 조절이 가능한 릴리프 밸브, 시퀸스 밸브, 카운터 밸런스 밸브 및 압력 스위치 중 적어도 하나로 대체될 수 있다.The
상기 압력조절밸브(70)가 기화수소의 압력을 조절하고, 감압된 기화수소가 기화수소 배기구에서 배기되도록 하면, 연료전지(40)에는 감압된 기화수소가 투입된다.When the
연료 회수기(80)는 연료전지(40)의 반응을 통해 생성된 후 연료 회수경로(6)를 따라 배출되는 연료를 회수한다.The
상기 연료 회수기(80)로부터 회수되는 연료라 함은 연료전지(40)를 통해 생성되는 전기 및 물과 폐열 배기통로(200)를 통해 배기되지 않는 열을 의미한다.The fuel recovered from the
상기 연료 회수기(80)로부터 회수되는 전기는 가정집, 건물, 산업시설, 교통수단 등에 공급될 수 있고, 물은 가정집, 건물, 산업시설, 교통수단 등에 온수로 공급될 수 있으며, 열은 가정집, 건물, 산업시설, 교통수단의 난방을 위해 공급될 수 있다.Electricity recovered from the
전기장비(90)는 연료전지(40)로부터 공급받는 전기에너지를 기반으로 차량이 동작되도록 하고, 이를 위해 컨버터(91), 인버터(92), 모터(93), 제2 라디에이터(94), 제5 온도측정센서(95), 제3 펌프(96), 제3 히터(97) 및 배터리(98)가 구비된다.The
컨버터(91)는 연료전지(40)로부터 공급받는 전기에너지를 배터리(98)의 동작을 위한 직류전류로 변환한 후 상기 배터리(98)에 공급한다. 상기 컨터버(91)의 직류전류 변환 과정은 통상적인 것이므로, 이에 대한 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.The
인버터(92)는 연료전지(40)로 공급받은 전기에너지를 모터(93)의 구동을 위한 교류전류로 변환한 후 상기 모터(93)에 공급한다. 상기 인버터(92)의 교류전류 변환 과정은 통상적인 것이므로, 이에 대한 자세한 설명은 편의상 생략하도록 하겠다.The
모터(93)는 인버터(92)로부터 공급받은 교류전류를 통해 구동되어 차량이 동작되도록 한다. 여기서, 차량의 동작은 차량에 구비된 휠의 회전에 따른 이동을 의미할 수 있다.The
한편, 전기장비(90)에는 컨버터(91), 인버터(92), 모터(93) 및 배터리(98)를 냉각수로 냉각하기 위한 냉각시스템이 구성되고, 냉각에 사용된 폐 냉각수는 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)를 따라 순환되도록 한다.On the other hand, the
전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)에는 컨버터(91), 인버터(92), 모터(93) 및 배터리(98)를 냉각시킬 폐 냉각수의 온도를 제어하기 위해 제2 라디에이터(94), 제5 온도측정센서(95), 제3 펌프(96), 제3 히터(97)가 구비된다.In the electrical equipment waste cooling
제2 라디에이터(94)는 연료전지(40)가 정격운전 상태임과 동시에 제5 온도측정센서(95)로부터 측정된 폐 냉각수의 온도 범위가 10~20 ℃ 이상인 경우, 동작되어 상기 폐 냉각수를 냉각하고, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 팬의 풍속을 증가 또는 감소시켜 폐 냉각수의 온도를 조절한다.The
즉, 상기 제2 라디에이터(94)는 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)를 따라 이동되는 폐 냉각수의 온도가 10~20 ℃ 이하인 경우 동작이 생략될 수 있다.That is, the operation of the
제5 온도측정센서(95)는 제2 라디에이터(94)를 통과한 폐 냉각수의 온도를 측정하고, 측정한 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 제2 라디에이터(94)와 제3 히터(97)의 동작을 제어하는 제어부에 송신하여 상기 제2 라디에이터(94) 및 제3 히터(97)가 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 기반으로 동작되도록 한다.The
제3 펌프(96)는 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)를 따라 이동되는 폐 냉각수에 압력을 가하여 상기 폐 냉각수의 이동속도가 증가되도록 하고, 이를 통해 컨버터(91), 인버터(92), 모터(93) 및 배터리(98)의 냉각 효율이 향상되도록 한다.The
제3 히터(97)는 외부 온도가 낮으면서 연료전지(40)가 정격운전되기 위한 기설정된 온도에 도달하기 전인 초기운전 상태일 때 배터리(98)를 폐 냉각수로 예열하기 위해 제3 펌프(97)로부터 가해진 압력을 기반으로 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)를 따라 이동되는 폐 냉각수를 가열한다.The
구체적인 일례로, 제3 히터(97)는 제5 온도측정센서(95)로부터 측정된 폐 냉각수의 온도 범위가 10~20 ℃ 이하인 경우, 동작되어 제3 펌프(97)로부터 가해진 압력에 의해 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)를 따라 이동되는 폐 냉각수를 가열할 수 있다.As a specific example, the
즉, 상기 제3 히터(97)는 제5 온도측정센서(95)로부터 측정된 폐 냉각수의 온도가 10~20 ℃ 이상인 경우에 동작이 생략될 수 있다.That is, the operation of the
배터리(98)는 컨버터(91)로부터 공급받은 직류전류를 통해 차량의 동작을 위한 전원을 상기 차량에 공급한다.The
이하에서는, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템와의 차이점을 중심으로 상기 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 변형예에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, modifications of the liquefied hydrogen evaporation and integrated thermal management system will be described in detail, focusing on differences from the liquefied hydrogen evaporation and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 변형예를 나타내는 모식도이고, 도 3은 본 발명의 메인 기화기를 나타내는 사용상태도이다.2 is a schematic diagram showing a modification of the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a state diagram showing a main vaporizer of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명 일 실시예의 변형예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템에서 메인 기화기(20)는 액화수소와 제1 밸브(50)를 통과한 후 열교환 경로(4)를 따라 이동되는 폐 냉각수 간의 열교환 뿐만 아니라, 상기 열교환을 통해 전력(전기에너지)을 발생시키는 열전발전기로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2, in the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to a modified example of an embodiment of the present invention, the
도 3의 (a)를 참조하면, 상기 메인 기화기(20)는 판형 타입(Plate type)으로서, 서로 이격되는 제1, 2 폐 냉각수 튜브(24, 25)의 내부에 폐 냉각수가 각각 투입되고, 액화수소 튜브(23)가 상기 제1, 2 폐 냉각수 튜브(24, 25) 사이 공간에 배치되면서 내부에 액화수소가 투입되며, 상기 액화수소 튜브(23)는 외주면에 부착된 하나 이상의 열전소자(26)를 통해 상기 제1, 2 폐 냉각수 튜브(24, 25)와 연결될 수 있다.Referring to (a) of FIG. 3, the
이때, 열전소자(26)는 상기 액화수소 튜브(23)를 통과하는 액화수소와 상기 제1, 2 폐 냉각수 튜브(24, 25)를 통과하는 폐 냉각수 간의 온도차를 전력으로 변환하여 저장할 수 있다.At this time, the
도 3의 (b)를 참조하면, 상기 메인 기화기(20)는 판형 타입 뿐만 아니라 쉘앤튜브 타입(shell and tube type)으로서, 폐 냉각수가 투입되는 쉘(27)이 구비되고, 제1, 2 액화수소 튜브(23a, 23b)가 상기 쉘(27)의 내부에 배치되면서 내부에 액화수소가 각각 투입되며, 열전소자(26)는 상기 제1, 2 액화수소 튜브(23a, 23b) 각각의 외주면에 하나 이상 부착되어 상기 제1, 2 액화수소 튜브(23a, 23b)를 통과하는 액화수소와 상기 쉘(27)의 내부를 통과하는 폐 냉각수 간의 온도차를 전력으로 변환하여 저장할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 3, the
다만, 상기 메인 기화기(20)는 판형 타입 및 쉘앤튜브 타입으로서 한정되는 것은 아니며, 열전 발전을 위한 Perforated, Serrated, Herringbone, Wavy, Plain 핀 등으로 구현될 수도 있다.However, the
한편, 상기 본 발명 일 실시예의 변형예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 상기 메인 기화기(20)에서 발생된 전력을 저장하는 보조 배터리(100)가 구비된다.On the other hand, the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to the modified example of the embodiment of the present invention is provided with an
보조 배터리(100)는 판형 타입 또는 쉘앤튜브 타입의 메인 기화기(20)에서 발생된 전력을 저장하고, 상기 전력을 상기 메인 기화기(20), 보조 기화기(30), 연료전지(40), 제1, 2 밸브(50, 60), 압력조절밸브(70) 및 연료 회수기(80) 중 적어도 하나에 공급하여 동작이 이루어지도록 한다.The
구체적인 일례로, 보조 배터리(100)는 보조 기화기(30)에 구비된 제1 히터(32)와 연결되어 상기 제1 히터(32)에 전력을 공급하고, 이를 통해 상기 제1 히터(32)가 동작되도록 하여 냉각수 순환경로를 따라 이동되는 냉각수가 가열되도록 한다.As a specific example, the
이하에서는, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템와의 차이점을 중심으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to another embodiment of the present invention will be described in detail, focusing on differences from the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 모식도이다.4 is a schematic diagram of a liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 전기장비(90)를 냉각시킨 폐 냉각수를 이용하여 메인 기화기(20)에서 기화수소가 생성되도록 한다.Referring to FIG. 4 , in the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to another embodiment of the present invention, vaporized hydrogen is generated in the
상기 메인 기화기(20)는 액화수소 탱크(10)로부터 배출되는 액화수소와 전기장비(90)의 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)를 따라 이동되는 폐 냉각수 간의 열교환을 통해 기화수소를 생성한다.The
이때, 액화수소와 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 바이패스 경로(3) 및 열교환 경로(4)는 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)와 연결되고, 상기 바이패스 경로(3)와 열교환 경로(4)의 연결부분에는 제1 밸브(50) 및 제2 밸브(60)가 구비된다.At this time, the bypass path (3) and the heat exchange path (4) are connected to the electrical equipment waste cooling water circulation path (7) so that heat exchange between the liquid hydrogen and the waste cooling water is performed, and the bypass path (3) and the heat exchange path (4) are connected. ) The connection portion of the
상기 제1 밸브(50) 및 제2 밸브(60)는 전기장비 폐 냉각수 순환경로(7)에 설치된 제6 온도측정센서(99)가 측정한 폐 냉각수의 온도가 30~50 ℃ 이하인 경우, 열교환 경로(4)를 폐쇄하면서 바이패스 경로(3)를 개방하여 상기 폐 냉각수가 상기 바이패스 경로(3)를 통해 전기장비 폐 냉각수 순환경로(5)에 투입되도록 한다.The
이때, 제6 온도측정센서(99)는 측정한 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 제1, 2 밸브(50, 60)의 동작을 제어하는 제어부에 송신하여 제1, 2 밸브(50, 60)가 폐 냉각수의 온도에 대한 데이터를 기반으로 동작되도록 한다.At this time, the
상기 제1 밸브(50) 및 제2 밸브(60)는 제6 온도측정센서(99)가 측정한 폐 냉각수의 온도가 40~80 ℃인 경우, 바이패스 경로(3)를 폐쇄하면서 열교환 경로(4)를 개방하여 상기 폐 냉각수가 상기 열교환 경로(4)를 따라 메인 기화기(20)에 투입되도록 하고, 이를 통해 상기 메인 기화기(20)에서 액화수소와 상기 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 한다.When the temperature of the waste cooling water measured by the
더 나아가, 상기 컨버터(91), 인버터(92), 모터(93)의 위치는 한정하는 것은 아니며, 시스템 구성에 따라 변경될 수 있다.Furthermore, the positions of the
이하에서는, 상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템와의 차이점을 중심으로 상기 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 변형예에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, modifications of the liquefied hydrogen evaporation and integrated thermal management system will be described in detail, focusing on differences from the liquefied hydrogen evaporation and integrated thermal management system according to another embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에 도시된 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템의 변형예를 나타내는 모식도이다.FIG. 5 is a schematic diagram showing a modified example of the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system shown in FIG. 4 .
도 5를 참조하면, 본 발명 다른 실시예의 변형예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템에서 메인 기화기(20)는 액화수소와 제1 밸브(50)를 통과한 후 열교환 경로(4)를 따라 이동되는 폐 냉각수 간의 열교환 뿐만 아니라, 상기 열교환을 통해 전력을 발생시키는 열전발전기로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 5, in the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to a modified example of another embodiment of the present invention, the
상기 메인 기화기(20)는 본 발명 일 실시예의 변형예와 마찬가지로, 판형 타입 또는 쉘형 타입으로 구현되어 액화수소와 폐 냉각수 간의 온도차를 통해 전력을 발생시킬 수 있다.Like the modified example of one embodiment of the present invention, the
한편, 상기 본 발명 다른 실시예의 변형예에 따른 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템은 상기 메인 기화기(20)에서 발생된 전력을 저장하는 보조 배터리(100)가 구비된다.On the other hand, the liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system according to the modified example of another embodiment of the present invention is provided with an
보조 배터리(100)는 상기 메인 기화기(20), 보조 기화기(30), 연료전지(40), 제1, 2 밸브(50, 60), 압력조절밸브(70), 연료 회수기(80) 및 전기장비(90) 중 적어도 하나에 전력을 공급한다.The
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.Detailed descriptions of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above are provided to enable those skilled in the art to implement and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art can use each configuration described in the above-described embodiments in a manner of combining with each other. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that do not have an explicit citation relationship in the claims may be combined to form an embodiment or may be included as new claims by amendment after filing.
1: 수소 배출경로,
2: 제1 폐 냉각수 이동경로,
3: 바이패스 경로,
4: 열교환 경로,
5: 제2 폐 냉각수 이동경로,
6: 연료 회수경로,
7: 전기장비 폐 냉각수 순환경로,
10: 액화수소 탱크,
20: 메인 기화기,
21: 제1 온도측정센서,
22: 제1 압력측정센서,
23: 복수의 액화수소 튜브,
23a: 제1 액화수소 튜브,
23b: 제2 액화수소 튜브,
24: 제1 폐 냉각수 튜브,
25: 제2 폐 냉각수 튜브,
26: 열전소자,
27: 쉘,
30: 보조 기화기,
31: 제1 펌프,
32: 제1 히터,
33: 제2 압력측정센서,
34: 제2 온도측정센서,
35: 제3 압력측정센서,
40: 연료전지,
41: 제3 온도측정센서,
42: 제1 라디에이터,
43: 제4 온도측정센서,
44: 제2 펌프,
45: 제2 히터,
50: 제1 밸브,
60: 제2 밸브,
70: 압력조절밸브,
80: 연료 회수기,
90: 전기장비,
91: 컨버터,
92: 인버터,
93: 모터,
94: 제2 라디에이터,
95: 제5 온도측정센서,
96: 제3 펌프,
97: 제3 히터,
98: 배터리,
99: 온도측정센서,
100: 보조 배터리,1: hydrogen discharge path, 2: first waste cooling water movement path,
3: bypass path, 4: heat exchange path,
5: second waste cooling water movement path, 6: fuel recovery path,
7: electrical equipment waste cooling water circulation path, 10: liquefied hydrogen tank,
20: main vaporizer, 21: first temperature measurement sensor,
22: first pressure measurement sensor, 23: a plurality of liquefied hydrogen tubes,
23a: first liquefied hydrogen tube, 23b: second liquefied hydrogen tube,
24: first waste cooling water tube, 25: second waste cooling water tube,
26: thermoelectric element, 27: shell,
30: auxiliary vaporizer, 31: first pump,
32: first heater, 33: second pressure measurement sensor,
34: second temperature measurement sensor, 35: third pressure measurement sensor,
40: fuel cell, 41: third temperature sensor,
42: first radiator, 43: fourth temperature sensor,
44: second pump, 45: second heater,
50: first valve, 60: second valve,
70: pressure control valve, 80: fuel recovery,
90: electrical equipment, 91: converter,
92: inverter, 93: motor,
94: second radiator, 95: fifth temperature sensor,
96: third pump, 97: third heater,
98: battery, 99: temperature measurement sensor,
100: auxiliary battery,
Claims (14)
상기 기화수소와 산소를 반응시켜 전기에너지를 생성하는 연료전지;
상기 연료전지가 상기 전기에너지를 생성하는 정격운전 상태일 때, 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 메인 기화기;
상기 연료전지가 상기 정격운전 상태 전의 초기운전 상태일 때, 제1 히터를 통해 가열되는 냉각수를 이용하여 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 보조 기화기; 및
상기 연료전지의 냉각에 사용된 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 열교환된 후 제1 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 열교환 경로와, 상기 메인 기화기를 거치지 않고 상기 제1 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 바이패스 경로를 통해 서로 연결되고, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 개폐되는 복수의 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.A liquid hydrogen tank for storing liquid hydrogen to be vaporized into vaporized hydrogen;
a fuel cell generating electrical energy by reacting the hydrogen vapor with oxygen;
a main vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen when the fuel cell is in a rated operation state generating the electric energy;
an auxiliary vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen using cooling water heated through a first heater when the fuel cell is in an initial operating state before the rated operating state; and
A heat exchange path for cooling the waste cooling water used to cool the fuel cell through the first radiator after heat exchange in the main vaporizer, and a bypass path for cooling through the first radiator without passing through the main vaporizer A plurality of valves connected to each other through and opened and closed according to the temperature of the waste cooling water; liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system comprising a.
상기 기화수소와 산소를 반응시켜 전기에너지를 생성하는 연료전지;
상기 연료전지가 상기 전기에너지를 생성하는 정격운전 상태일 때, 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 메인 기화기;
상기 연료전지가 상기 정격운전 상태 전의 초기운전 상태일 때, 제1 히터를 통해 가열되는 냉각수를 이용하여 상기 액화수소 탱크로부터 배출되는 액화수소를 기화수소로 기화시키는 보조 기화기;
상기 연료전지로부터 공급받는 전기에너지를 통해 모터가 구동되어 차량이 동작되도록 하는 전기장비; 및
상기 전기장비의 냉각에 사용된 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 열교환된 후 제2 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 열교환 경로와, 상기 메인 기화기를 거치지 않고 상기 제2 라디에이터를 통해 냉각되도록 하기 위한 바이패스 경로를 통해 서로 연결되고, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 개폐되는 복수의 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.A liquefied hydrogen tank for storing liquefied hydrogen;
a fuel cell generating electrical energy by reacting the hydrogen vapor with oxygen;
a main vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen when the fuel cell is in a rated operation state generating the electric energy;
an auxiliary vaporizer for vaporizing liquefied hydrogen discharged from the liquefied hydrogen tank into vaporized hydrogen using cooling water heated through a first heater when the fuel cell is in an initial operating state before the rated operating state;
Electrical equipment that operates a vehicle by driving a motor through the electric energy supplied from the fuel cell; and
A heat exchange path for cooling the waste cooling water used to cool the electrical equipment through a second radiator after heat exchange in the main carburetor, and a bypass path for cooling through the second radiator without passing through the main carburetor A plurality of valves connected to each other through and opened and closed according to the temperature of the waste cooling water; liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system comprising a.
상기 메인 기화기는,
상기 액화수소와 상기 복수의 밸브 중 적어도 하나의 밸브를 통과하는 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 하고, 상기 열교환을 통해 전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to any one of claims 1 and 2,
The main vaporizer,
The liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system, characterized in that for heat exchange between the liquefied hydrogen and the waste cooling water passing through at least one of the plurality of valves, and generating power through the heat exchange.
상기 메인 기화기에서 발생된 전력을 저장하고, 상기 전력을 상기 메인 기화기, 상기 보조 기화기, 상기 연료전지 및 상기 복수의 밸브 중 적어도 하나에 공급하는 보조 배터리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 3,
An auxiliary battery for storing power generated in the main vaporizer and supplying the power to at least one of the main vaporizer, the auxiliary vaporizer, the fuel cell, and the plurality of valves; and Integrated thermal management system.
상기 메인 기화기는,
상기 폐 냉각수가 내부로 투입되고, 서로 이격되는 복수의 폐 냉각수 튜브; 및
상기 복수의 폐 냉각수 튜브 사이 공간에 배치되고, 외주면에 부착된 하나 이상의 열전소자를 통해 상기 복수의 폐 냉각수 튜브와 연결되며, 상기 열전소자를 통해 내부로 투입되는 액화수소와 상기 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 액화수소 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 3,
The main vaporizer,
a plurality of waste cooling water tubes into which the waste cooling water is introduced and spaced apart from each other; and
It is disposed in the space between the plurality of waste cooling water tubes, is connected to the plurality of waste cooling water tubes through one or more thermoelectric elements attached to outer circumferential surfaces, and heat exchange between liquefied hydrogen introduced into the inside through the thermoelectric element and the waste cooling water is performed. Liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system comprising a; liquefied hydrogen tube consisting of.
상기 메인 기화기는,
상기 폐 냉각수가 내부로 투입되는 쉘; 및
상기 쉘의 내부에 배치되고, 외주면에 부착된 하나 이상의 열전소자를 통해 내부로 투입되는 액화수소와 상기 폐 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 복수의 액화수소 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 3,
The main vaporizer,
a shell into which the waste cooling water is injected; and
A plurality of liquefied hydrogen tubes disposed inside the shell and heat exchanged between the liquefied hydrogen introduced into the inside and the waste cooling water through one or more thermoelectric elements attached to the outer circumferential surface; liquefied hydrogen vaporization and integration characterized in that it comprises a thermal management system.
상기 복수의 밸브는,
내부로 투입될 폐 냉각수의 온도가 30~50 ℃ 이하인 경우, 상기 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 상기 액화수소와의 열교환을 통해 결빙되는 것을 방지하기 위하여, 상기 열교환 경로를 폐쇄하면서 상기 바이패스 경로를 개방하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to any one of claims 1 and 2,
The plurality of valves,
When the temperature of the waste cooling water to be injected into the inside is 30 to 50 ° C or less, the bypass path is closed while the heat exchange path is closed to prevent the waste cooling water from being frozen through heat exchange with the liquefied hydrogen in the main vaporizer. Liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system, characterized in that the opening.
상기 복수의 밸브는,
상기 폐 냉각수의 온도가 40~80 ℃인 경우, 상기 바이패스 경로를 폐쇄하면서 상기 열교환 경로를 개방하여 상기 폐 냉각수가 상기 메인 기화기에서 상기 액화수소와 열교환되도록 하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 7,
The plurality of valves,
When the temperature of the waste cooling water is 40 to 80 ° C, the bypass path is closed and the heat exchange path is opened so that the waste cooling water exchanges heat with the liquefied hydrogen in the main vaporizer. thermal management system.
상기 제1 라디에이터는,
상기 연료전지가 정격운전 상태이고, 상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수의 온도가 30~50 ℃ 이상인 경우에 동작되며, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 팬의 풍속을 증가 또는 감소시켜 상기 폐 냉각수를 냉각하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 1,
The first radiator,
It is operated when the fuel cell is in a rated operation state and the temperature of the waste cooling water passing through the heat exchange path or the bypass path is 30 to 50 ° C. or higher, and the wind speed of the fan increases or decreases according to the temperature of the waste cooling water. Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system, characterized in that for cooling the waste cooling water.
상기 제2 라디에이터는,
상기 연료전지가 정격운전 상태이고, 상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수의 온도가 10~20 ℃ 이상인 경우에 동작되며, 상기 폐 냉각수의 온도에 따라 팬의 풍속을 증가 또는 감소시켜 상기 폐 냉각수를 냉각하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 2,
The second radiator,
It is operated when the fuel cell is in a rated operation state and the temperature of the waste cooling water passing through the heat exchange path or the bypass path is 10 to 20 ° C or higher, and the wind speed of the fan increases or decreases according to the temperature of the waste cooling water Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system, characterized in that for cooling the waste cooling water.
상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수로 상기 초기운전 상태의 연료전지를 예열하기 위하여 상기 폐 냉각수를 가열하는 제2 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 1,
and a second heater for heating the waste cooling water in order to preheat the fuel cell in the initial operation state with the waste cooling water passing through the heat exchange path or the bypass path.
상기 제2 히터는,
상기 폐 냉각수의 온도가 10~30 ℃ 이상이 될 때까지 상기 폐 냉각수를 가열하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 11,
The second heater,
Liquefied hydrogen vaporization and integrated thermal management system, characterized in that for heating the waste cooling water until the temperature of the waste cooling water is 10 ~ 30 ℃ or more.
상기 연료전지가 상기 초기운전 상태일 때, 상기 열교환 경로 또는 상기 바이패스 경로를 통과한 폐 냉각수로 상기 배터리를 예열하기 위하여 상기 폐 냉각수를 가열하는 제3 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 2,
and a third heater for heating the waste cooling water in order to preheat the battery with the waste cooling water passing through the heat exchange path or the bypass path when the fuel cell is in the initial operation state. vaporization and integrated thermal management system.
상기 제3 히터는,
상기 폐 냉각수의 온도가 10~20 ℃ 이상이 될 때까지 상기 폐 냉각수를 가열하는 것을 특징으로 하는 액화수소 기화 및 통합 열관리 시스템.According to claim 13,
The third heater,
Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system, characterized in that for heating the waste cooling water until the temperature of the waste cooling water is 10 ~ 20 ℃ or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210078258A KR102567867B1 (en) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210078258A KR102567867B1 (en) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220169008A true KR20220169008A (en) | 2022-12-27 |
| KR102567867B1 KR102567867B1 (en) | 2023-08-22 |
Family
ID=84568009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210078258A KR102567867B1 (en) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102567867B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102666186B1 (en) * | 2023-11-13 | 2024-05-17 | 주식회사 삼정이엔씨 | System for hydrogen heat exchange |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111843A (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-20 | Canon Inc | Recorder |
| US20020027027A1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-03-07 | General Motors Corporation | Thermal management of fuel-cell-powered vehicles |
| JP2002352835A (en) * | 2001-05-28 | 2002-12-06 | Nissan Motor Co Ltd | Anti-freezing device for fuel cell cooling system |
| JP2004316779A (en) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Honda Motor Co Ltd | Hydrogen supply device of fuel cell |
| JP2006216302A (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Nissan Motor Co Ltd | Cooling system of fuel cell and cooling method |
| JP2007165341A (en) * | 2007-03-09 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | Fuel cell electric power generating system and operating method of same |
| JP2010108695A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
| KR20120062270A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-14 | 현대자동차주식회사 | Fuel cell cooling system and control method of the same |
| KR101362445B1 (en) | 2012-04-16 | 2014-02-12 | 지에스칼텍스 주식회사 | Fuel cell system for using waste heat of fuel reformer and operating method of the same |
| KR101813231B1 (en) | 2017-03-20 | 2018-01-30 | 주식회사 팝스 | Fuel cell system for charging electric vehicle batteries |
| KR101984122B1 (en) | 2018-01-04 | 2019-05-30 | 고등기술연구원연구조합 | Complex generation system with multi-supercritical carbon dioxide generationand and fuel cell |
| KR20190068875A (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-19 | 대우조선해양 주식회사 | Liquefied Gas Regasification System and Method of a Ship |
| KR102003960B1 (en) * | 2015-12-18 | 2019-07-25 | 한국조선해양 주식회사 | Regasification System of liquefied Gas |
-
2021
- 2021-06-16 KR KR1020210078258A patent/KR102567867B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111843A (en) * | 1984-06-27 | 1986-01-20 | Canon Inc | Recorder |
| US20020027027A1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-03-07 | General Motors Corporation | Thermal management of fuel-cell-powered vehicles |
| JP2002352835A (en) * | 2001-05-28 | 2002-12-06 | Nissan Motor Co Ltd | Anti-freezing device for fuel cell cooling system |
| JP2004316779A (en) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Honda Motor Co Ltd | Hydrogen supply device of fuel cell |
| JP2006216302A (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Nissan Motor Co Ltd | Cooling system of fuel cell and cooling method |
| JP2007165341A (en) * | 2007-03-09 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | Fuel cell electric power generating system and operating method of same |
| JP2010108695A (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Toyota Motor Corp | Fuel cell system |
| KR20120062270A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-14 | 현대자동차주식회사 | Fuel cell cooling system and control method of the same |
| KR101362445B1 (en) | 2012-04-16 | 2014-02-12 | 지에스칼텍스 주식회사 | Fuel cell system for using waste heat of fuel reformer and operating method of the same |
| KR102003960B1 (en) * | 2015-12-18 | 2019-07-25 | 한국조선해양 주식회사 | Regasification System of liquefied Gas |
| KR101813231B1 (en) | 2017-03-20 | 2018-01-30 | 주식회사 팝스 | Fuel cell system for charging electric vehicle batteries |
| KR20190068875A (en) * | 2017-12-11 | 2019-06-19 | 대우조선해양 주식회사 | Liquefied Gas Regasification System and Method of a Ship |
| KR101984122B1 (en) | 2018-01-04 | 2019-05-30 | 고등기술연구원연구조합 | Complex generation system with multi-supercritical carbon dioxide generationand and fuel cell |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102666186B1 (en) * | 2023-11-13 | 2024-05-17 | 주식회사 삼정이엔씨 | System for hydrogen heat exchange |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102567867B1 (en) | 2023-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101978330B1 (en) | Fuel Supply System For Fuel Cell | |
| KR101843380B1 (en) | Cooling and heating device | |
| US8883362B2 (en) | Fuel cell system | |
| KR101458619B1 (en) | Heat Circulation System of Ship Loaded Fuel Cell | |
| JP2002222658A (en) | Fuel cell system | |
| JP2013062216A (en) | Fuel cell system | |
| KR102569253B1 (en) | Alternating liquid hydrogen vaporization system in frosting/defrosting shift for stable supply of hydrogen | |
| KR102190939B1 (en) | Ship | |
| KR102567867B1 (en) | Liquid hydrogen vaporization and integrated thermal management system | |
| KR102238761B1 (en) | Ship | |
| KR101110320B1 (en) | Fuel Cell System | |
| JP2013058339A (en) | Fuel cell system | |
| JP2013058337A (en) | Fuel cell system | |
| JP2008277017A (en) | Heat exchange system and fuel cell | |
| JP5529618B2 (en) | Fuel cell system and control method thereof | |
| US8603691B2 (en) | Fuel cell system with rotation mechanism | |
| KR102476848B1 (en) | Hybrid liquid hydrogen vaporization system | |
| KR102504903B1 (en) | Liquefied hydrogen vaporization and fuel cell vehicle cooling system | |
| KR101828937B1 (en) | Combined power generation system of high-temperature polymer electrolyte membrane fuel cell with a rankine cycle system | |
| JP5643731B2 (en) | Fuel cell system | |
| JP5653869B2 (en) | Fuel cell system | |
| JP5501750B2 (en) | Fuel cell system | |
| KR101589178B1 (en) | Heating Apparatus using Fuel Cell | |
| KR20220136520A (en) | High efficiency liquefied hydrogen vaporization system using a heat pump | |
| KR102200361B1 (en) | Ship |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |