KR20230023357A - 연료전지 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 연료전지 시스템은, 개질가스와 공기로 전기화학반응을 일으켜 전기에너지를 생성하는 스택과, 상기 스택으로 공기를 공급하는 제1공급장치와, 가스를 개질하고, 상기 개질가스를 상기 스택으로 공급하는 연료처리장치와, 저장탱크에 저장된 산소를 상기 스택으로 공급하는 제2공급장치와, 상기 제2공기공급장치로부터 배출된 산소가 상기 스택으로 공급하거나 차단하도록 조절하는 조절밸브를 포함한다.
본 발명의 연료전지 시스템은, 개질가스와 공기로 전기화학반응을 일으켜 전기에너지를 생성하는 스택과, 상기 스택으로 공기를 공급하는 제1공급장치와, 가스를 개질하고, 상기 개질가스를 상기 스택으로 공급하는 연료처리장치와, 저장탱크에 저장된 산소를 상기 스택으로 공급하는 제2공급장치와, 상기 제2공기공급장치로부터 배출된 산소가 상기 스택으로 공급하거나 차단하도록 조절하는 조절밸브를 포함한다.
Description
본 발명은 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부공기를 유입하는 제1공급장치와 산소를 추가적으로 공급하는 제2공급장치를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 것이다.
연료전지 시스템(Fuel cell system)은, 탄화수소 계열의 물질, 예컨대, 메탄올, 에탄올, 천연가스 등에 포함되어 있는 수소를, 산소와 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 발전 시스템이다.
연료전지는, 스택으로 공급되는 공기의 유량과 개질기를 통해 개질된 가스의 량을 조절하여 발전량을 조절할 수 있다. 스택으로 공급되는 공기는 블로워를 통해 유량이 조절될 수 있다. 다만, 블로워로 조절되는 공기의 유량은 다소 한정적이므로, 발전량 운전조건이 과도할 때, 안정적인 공기나 산소의 공급이 어려워 발전효율이 떨어지는 문제점이 있다.
등록특허 KR 10-1526807 B1는, 스택으로 공급되는 공기의 유량을 조절하도록 블로워의 작동을 조절하는 내용을 개시하고 있으나, 블로워 제어를 통한 공기의 유입량을 조절하는 내용만을 개시하고 있어, 발전량 운전조건의 과도할 때 발전효율이 떨어지는 문제점을 여전히 가지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스택의 반응효율을 향상시키는 연료전지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 필요에 따라 스택으로 추가적인 산소공급을 제공하여, 발전량 운전조건에 대응하여 산소를 공급여부를 조절하여 발전효율을 향상시키는 연료전지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템은, 개질가스와 공기로 전기화학반응을 일으켜 전기에너지를 생성하는 스택과, 상기 스택으로 공기를 공급하는 제1공급장치와, 가스를 개질하고, 상기 개질가스를 상기 스택으로 공급하는 연료처리장치와, 저장탱크에 저장된 산소를 상기 스택으로 공급하는 제2공급장치와, 상기 제2공기공급장치로부터 배출된 산소가 상기 스택으로 공급하거나 차단하도록 조절하는 조절밸브를 포함하여, 스택으로 추가적인 산소를 공급할 수 있다.
상기 제2공급장치는, 산소를 저장하는 상기 저장탱크와, 상기 저장탱크를 가열하는 히터를 포함하여, 저장탱크에 존재하는 산소가 배출되는 압력을 조절할 수 있다.
상기 제2공급장치는, 공기 중의 질소와 산소를 분리하는 분리기를 더 포함하고, 상기 저장탱크는, 상기 분리기로부터 분리된 산소를 저장하여, 스택으로 추가적으로 공급되는 산소를 축적할 수 있다.
상기 제2공급장치는, 상기 저장탱크로부터 산소가 배출되는 것을 조절하도록 상기 저장탱크의 출구단에 개폐하는 저장탱크밸브를 더 포함하여, 저장탱크로부터 산소를 배출시킬 수 있다.
상기 저장탱크밸브와 상기 조절밸브 사이에 배치되고, 유동하는 산소의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 조절밸브는, 상기 압력센서로부터 측정되는 압력값이 기준압력 이상일 때, 개방된다.
상기 제1공기공급장치로부터 유동하는 공기를 상기 스택으로 공급하는 블로워를 포함하고, 상기 조절밸브는, 상기 블로워의 상류에 배치되어, 상기 제2공기공급장치로부터 유동하는 산소를 상기 블로워로 공급하여, 블로워의 상류에서 혼합된 공기와 산소가 스택으로 공급될 수 있다.
상기 제1공기공급장치로부터 유동하는 공기를 상기 스택으로 공급하는 블로워를 포함하고, 상기 조절밸브는, 상기 블로워의 하류에 배치되어, 상기 블로워에 의해 유동하는 공기에 상기 제2공기공급장치로부터 산소를 믹싱한다. 즉, 블로워에 의해 압력이 형성되어 유동하는 공기에 산소를 혼합하여 스택으로 공급할 수 있다.
상기 블로워와 상기 스택을 연결하는 스택측 공기유입관을 포함하고, 상기 스택측 공기유입관은 상기 조절밸브가 배치되는 영역에서 벤튜리관 형태를 가져, 블로워에 의해 압력이 증가된 공기로 산소공급을 가능하게 한다.
상기 조절밸브를 개폐하거나 상기 조절밸브의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 연료전지 시스템의 발전량 운전조건이 설정기준 이하일 때, 상기 제어부는 상기 제1공급장치로부터 유동하는 공기만이 상기 스택으로 공급되도록 상기 조절밸브를 조절하여, 제2공급장치를 작동을 최소화할 수 있다.
상기 연료전지 시스템의 발전량 운전조건이 변동될 때, 상기 블로워의 회전속도를 조절하여, 발전량 운전조건이 설정기준 이하에서는 블로워의 회전속도 조절만으로 제어할 수 있다.
상기 조절밸브를 개폐하거나 상기 조절밸브의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 연료전지 시스템의 발전량 운전조건이 설정기준을 초과할때, 상기 제어부는, 상기 제2공급장치로부터 유동하는 산소가 스택으로 공급되도록 상기 조절밸브를 조절하여, 스택으로 추가적인 산소를 공급할 수 있다.
상기 저장탱크밸브와 상기 조절밸브 사이에 배치되고, 유동하는 산소의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 압력센서로 감지되는 압력값을 바탕으로 상기 조절밸브의 개도를 조절할 수 있다 .
상기 제어부는, 상기 압력센서로 감지되는 압력값이 제1설정압력값 이하일 때, 상기 조절밸브의 개도량을 감소시켜, 산소의 압력에 따라 조절밸브의 개도를 조절할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 압력센서로 감지되는 압력값이 제1설정압력값보다 큰 제2설정압력값을 초과할 때, 상기 조절밸브의 개도량을 증가시켜, 산소의 압력에 따라 조절밸브의 개도를 조절할 수 있다.
연료전지 시스템의 제어방법은, 블로워를 작동하여 스택으로 공기를 공급하는 단계와, 발전량 운전조건이 설정기준을 초과할 때, 산소가 저장된 저장탱크를 히터로 가열하는 단계와, 조절밸브를 개방하여 상기 저장탱크에서 배출되는 산소를 상기 스택으로 공급하는 단계를 포함하여, 발전량 운전조건에 따라 산소를 추가적으로 공급할 수 있다.
상기 저장탱크에서 배출되는 산소의 압력이 기준압력을 만족할 때, 상기 조절밸브를 개방하는 단계가 진행되어, 발전량 운전조건에 만족하는 산소량을 공급할 수 있다.
상기 저장탱크에서 배출되는 산소의 압력을 바탕으로 상기 조절밸브의 개도를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
연료전지 시스템의 제어방법은, 제1공급장치로 공급되는 공기량 또는 제2공급장치로 공급되는 산소량을 증가시켜 스택의 발전량을 증가시키는 단계와, 상기 제1공급장치로 공급되는 공기량과 상기 제2공급장치로 공급되는 산소량을 조절하여 발전량을 유지시키는 단계와, 제1공급장치로 공급되는 공기량 또는 제2공급장치로 공급되는 산소량을 감소시켜 발전량을 감소시키는 단계를 포함하고, 상기 발전량을 증가시키는 단계는, 상기 제1공급장치로 공급되는 공기량을 증가시키는 단계와 상기 제2공급장치로 공급되는 산소량을 증가시키는 단계를 포함하고, 상기 제2공급장치로 공급되는 산소량을 증가시키는 단계는, 발전량 운전조건이 설정기준을 초과할 때, 조절밸브를 개방하여 상기 저장탱크에서 배출되는 산소를 상기 스택으로 공급하여, 발전량 운전조건에 따라 산소를 추가적으로 공급할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 연료전지 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 블로워에 의한 공기공급 이외에 산소를 저장하는 저장탱크를 통한 산소공급이 별도로 이루어질 수 있어, 스택의 반응효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
둘째, 분리장치로 산소를 생성하고, 저장탱크로 산소를 저장하는 구성을 구비하여, 발전량 운전조건에 따라 필요시에 산소를 추가적으로 공급하고, 이외에는 블로워의 작동으로 스택으로 공기공급을 조절하여, 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료처리장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1공급장치, 제2공급장치, 조절밸브, 및 스택의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 도 3에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 도 3에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기와 제2공급장치로부터 유동하는 산소가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1공급장치, 제2공급장치, 조절밸브, 및 스택의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 도 6에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 도 6에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기와 제2공급장치로부터 유동하는 산소가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 연료전지의 발전량의 증감에 따라 공기와 산소가 공급되는 량을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 연료전지의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료처리장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1공급장치, 제2공급장치, 조절밸브, 및 스택의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 도 3에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 도 3에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기와 제2공급장치로부터 유동하는 산소가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 제1공급장치, 제2공급장치, 조절밸브, 및 스택의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 도 6에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 도 6에서 제1공급장치로부터 유동하는 공기와 제2공급장치로부터 유동하는 산소가 스택으로 공급될 때 공기유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 연료전지의 발전량의 증감에 따라 공기와 산소가 공급되는 량을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 연료전지의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 연료전지 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
이하에서는, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 제1 실시예에 따른 연료전지 시스템(1)의 전체 구성을 설명한다.
도 1를 참조하면, 연료전지 시스템(1)은, 연료처리부(I), 전력생성부(II), 냉각수순환부(III) 및/또는 열회수부(IV)를 포함할 수 있다.
연료처리부(I)는, 연료처리장치(10), 연료처리장치(10)에 공급되는 연료 가스의 유동을 조절하는 연료밸브(30), 공기를 연료처리장치(10)로 유동시키는 제1 블로워(71) 등을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 연료처리장치(10)는, 탈황기(110), 버너(120), 증기발생기(130), 개질기(140), 제1 반응기(150) 및/또는 제2 반응기(160)를 포함할 수 있다. 연료처리장치(10)는, 적어도 하나의 믹서(111, 112)를 더 포함할 수 있다.
탈황기(110)는, 연료 가스에 포함된 황 화합물을 제거하는 탈황공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 탈황기(110)는 내부에 흡착제를 구비할 수 있다. 이때, 탈황기(110)의 내부를 통과하는 연료 가스에 포함된 황 화합물이 흡착제에 흡착될 수 있다.
흡착제는, 금속 산화물, 제올라이트(Zeolite), 활성탄소(activated carbon) 등으로 구성될 수 있다.
탈황기(110)는, 연료 가스에 포함된 이물질을 제거하는 필터를 더 포함할 수 있다.
버너(120)는, 개질기(140)에서의 개질 반응이 촉진되도록, 개질기(140)에 열을 공급할 수 있다. 예를 들어, 탈황기(110)로부터 토출된 연료 가스와 외부에서 유입된 공기가 제1 믹서(111)에서 혼합되어 버너(120)에 공급될 수 있다. 이때, 버너(120)는, 연료 가스와 공기가 혼합된 혼합 가스를 연소시켜 연소열을 발생시킬 수 있다. 이때, 버너(120)에서 공급되는 열에 의해, 개질기(140)의 내부온도가 적정 온도(예: 800℃)로 유지될 수 있다.
한편, 혼합 가스의 연소에 의해 버너(120)에서 생성되는 배기가스는, 연료처리장치(10)의 외부로 배출될 수 있다.
증기발생기(130)는, 물을 기화시켜 수증기로 배출할 수 있다. 예를 들어, 증기발생기(130)는, 버너(120)에서 생성되는 배기가스, 제1 반응기(150) 및/또는 제2 반응기(160)로부터 열을 흡수하여, 물을 기화시킬 수 있다.
증기발생기(130)는, 제1 반응기(150), 제2 반응기(160) 및/또는 버너(120)에서 배출되는 배기가스가 유동하는 배관에 인접하여 배치될 수 있다.
개질기(140)는, 촉매를 이용하여, 황 화합물이 제거된 연료 가스로부터 수소 가스를 생성하는 개질 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 탈황기(110)로부터 토출된 연료 가스와 증기발생기(130)로부터 토출된 수증기가 제2 믹서(112)에서 혼합되어 개질기(140)에 공급될 수 있다. 이때, 개질기(140)에 공급된 연료 가스와 수증기가 개질기(140) 내에서 개질 반응하는 경우, 수소 가스가 생성될 수 있다.
제1 반응기(150)는, 개질기(140)에서 토출되는 가스에 포함된 성분 중, 개질 반응에 의해 생성되는 일산화탄소를 저감할 수 있다. 예를 들어, 개질기(140)에서 토출되는 가스에 포함된 일산화탄소가 제1 반응기(150) 내부에서 수증기와 반응하여, 이산화탄소와 수소가 생성될 수 있다. 이때, 제1 반응기(150)의 내부온도는, 개질기(140)의 내부온도보다 낮고, 상온보다 높은 온도(예: 200℃)일 수 있다.
제1 반응기(150)는, 쉬프트 반응기(shift reactor)로 명명될 수 있다.
제2 반응기(160)는, 제1 반응기(150)로부터 토출되는 가스에 포함된 성분 중, 잔존하는 일산화탄소를 저감할 수 있다. 예를 들어, 제1 반응기(150)에서 토출된 가스에 포함된 일산화탄소가 제2 반응기(160) 내부에서 산소와 반응하는 선택적 산화(preferential oxidation, PROX) 반응이 일어날 수 있다.
한편, 선택적 산화 반응의 경우, 다량의 산소가 필요하므로 공기의 추가 공급이 요구되며, 추가 공급된 공기에 의해 수소가 희석되어 스택에 공급되는 수소의 농도가 감소하는 단점이 있다. 따라서, 이러한 단점을 극복하기 위해, 일산화탄소와 수소가 반응하는 선택적 메탄화(selective methanation) 반응이 활용될 수 있다.
한편, 개질기(130), 제1 반응기(150) 및/또는 제2 반응기(160)를 거쳐 연료처리장치(10)에서 토출되는 가스는, 개질가스로 명명될 수 있다.
스택(20a, 20b)은, 연료처리장치(10)로부터 공급되는 개질가스에 전기화학반응을 일으켜 전기 에너지를 생성할 수 있다.
스택(20a, 20b)은, 전기화학반응이 일어나는 단일 셀이 적층되어 구성될 수 있다.
단일 셀은, 전해질막을 중심으로 연료극과 공기극이 배치된 막-전극 접합체(membrane electrode assembly, MEA), 세퍼레이터(separator) 등으로 구성될 수 있다. 막-전극 접합체의 연료극에서는, 수소가 촉매에 의하여 수소이온과 전자로 분리되어 전기가 발생할 수 있고, 막-전극 접합체의 공기극에서는 수소이온과 전자가 산소와 결합하여 물이 생성될 수 있다.
스택(20a, 20b)은, 전기화학반응 과정에서 발생하는 열을 방열하는 스택 열교환기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 스택 열교환기는, 물을 냉매로 사용하는 열교환기일 수 있다 예를 들어, 스택 열교환기에 공급되는 냉각수가 전기화학반응 과정에서 발생하는 열을 흡수할 수 있고, 흡수된 열에 의해 온도가 상승한 냉각수가 스택 열교환기의 외부로 토출될 수 있다.
도 1을 참조하면, 연료밸브(30)는, 연료처리장치(10)에 공급되는 연료 가스가 유동하는 연료공급유로(101)를 형성하는 연료공급관(미도시)에 배치될 수 있다. 연료밸브(30)의 개도 정도에 대응하여, 연료처리장치(10)에 공급되는 연료 가스의 유량이 조절될 수 있다. 예를 들어, 연료밸브(30)는, 연료처리장치(10)에 대한 연료 가스의 공급이 중단되도록, 연료공급유로(101)을 차단할 수 있다.
연료공급관에는, 연료공급유로(101) 내에 유동하는 연료 가스의 유량을 검출하는 제1 연료유량계(51)가 배치될 수 있다.
제1 블로워(71)는, 제1 외부공기유입유로(201)를 통해 외부에서 유입되는 공기를, 연료측 공기공급유로(202)를 통해 연료처리장치(10)로 유동시킬 수 있다.
연료측 공기공급유로(202)를 통해 연료처리장치(10)에 유입되는 공기는, 연료처리장치(10)의 버너(120)로 공급될 수 있다. 예를 들어, 연료처리장치(10)에 유입되는 공기는, 탈황기(110)에서 토출된 연료 가스와 제1 믹서(111)에서 혼합되어 버너(120)에 공급될 수 있다.
제1 외부공기유입유로(201)를 형성하는 제1 외부공기유입관(미도시)에는, 공기에 포함된 먼지 등의 이물질을 제거하는 제1 공기필터(91)와 공기의 유동 방향을 제한하는 제1 공기측 체크밸브(81)가 배치될 수 있다.
연료처리부(I)는, 탈황기(110)에서 토출된 연료 가스가 개질기(140)로 유동하는 제1 내부가스유로(102)를 형성하는 제1 내부가스관(미도시)을 포함할 수 있다. 제1 내부가스관에는, 비례제어밸브(31), 개질기(140)로 유입되는 연료 가스의 유동을 조절하는 내부연료밸브(32), 내부가스유로(102)를 유동하는 연료 가스의 유량을 검출하는 제2 연료유량계(52), 내부가스유로(102)를 유동하는 연료 가스의 유동 방향을 제한하는 연료측 체크밸브(83), 및/또는 황검출장치(94)가 배치될 수 있다.
비례제어밸브(31)는, 탈황기(110)에서 토출되어 개질기(140)로 유동하는 연료 가스의 유량, 압력 등을, 전기제어 방식으로 내/외부 피드백을 통해 조절할 수 있다.
황검출장치(94)는, 탈황기(110)에서 토출된 연료 가스에 포함된 황을 검출할 수 있다. 황검출장치(94)는, 탈황기(110)의 흡착제에 의해 제거되지 않은 황 화합물에 반응하여 색이 변하는 지시제를 포함할 수 있다. 여기서, 지시제는, 페놀프탈레인(phenolphthalein), 몰리브덴 화합물 등을 포함할 수 있다.
연료처리부(I)는, 탈황기(110)에서 토출된 연료 가스를 버너(120)로 보내는 제2 내부가스유로(103)를 형성하는 제2 내부가스관(미도시)을 포함할 수 있다. 버너(120)는, 제2 내부가스유로(103)를 통해 유입되는 연료 가스를 연소에 사용할 수 있다.
제1 내부가스유로(102)와 제2 내부가스유로(103)는, 서로 연통될수 있다.
연료처리장치(10)는, 물공급탱크(13)에서 토출된 물이 유동하는 물공급유로(303)를 형성하는 물공급관(미도시)관 연결될 수 있다. 물공급관에는, 물공급유로(303)를 유동하는 물의 유동을 형성하는 물펌프(38)와, 물의 유동을 조절하는 물공급밸브(39)와, 물공급유로(303)를 유동하는 물의 유량을 검출하는 물유량계(54)가 배치될 수 있다.
연료처리장치(10)의 버너(120)에서 생성되는 배기가스는, 배기가스토출유로(210)를 통해 연료처리장치(10)에서 토출될 수 있다.
연료처리장치(10)는, 개질가스토출유로(104)를 형성하는 개질가스토출관(미도시)에 연결될 수 있다. 연료처리장치(10)에서 토출된 개질가스는, 개질가스토출유로(104)를 통해 유동할 수 있다.
개질가스토출관은, 개질가스의 열교환이 일어나는 개질가스열교환기(21)에 연결될 수 있다. 개질가스토출관에는, 개질가스열교환기(21)에 유입되는 개질가스의 유동을 조절하는 개질가스밸브(33)가 배치될 수 있다.
개질가스토출관은, 연료처리장치(10)에서 토출된 개질가스가 연료처리장치(10)로 유동하도록 바이패스유로(105)를 형성하는 바이패스관(미도시)과 연결될 수 있다. 바이패스관은, 연료처리장치(10)에 연결될 수 있다. 연료처리장치(10)로부터 유동하는 개질가스는, 바이패스유로(105)를 통해 버너(120)로 공급될 수 있다. 바이패스유로(105)를 통해 버너(120)로 공급된 개질가스는, 버너(120)의 연소를 위한 연료로 사용될 수 있다. 바이패스관에는, 연료처리장치(10)에 유입되는 개질가스의 유동을 조절하는 바이패스밸브(34)가 배치될 수 있다.
전력생성부(II)는, 스택(20a, 20b), 연료처리장치(10)에서 토출된 개질가스의 열교환이 일어나는 개질가스열교환기(21), 스택(20a, 20b)에서 반응하지 않고 배출되는 가스의 열교환이 일어나는 AOG열교환기(22), 스택(20a, 20b)에 공급되는 공기에 수분을 공급하는 가습장치(23), 스택(20a, 20b)으로 공기를 공급하는 제1 공급장치(2), 및 공기를 분리하여 생성된 산소를 저장하고 저장된 산소를 스택으로 공급하는 제2 공급장치(3), 및 제2 공급장치(3)로부터 유동하는 산소가 스택(20a, 20b)으로 유동하는 것을 조절하는 조절밸브(40)를 포함한다.
제1 공급장치(2)는, 제2 외부공기유입유로(203)를 형성하는 제2 외부공기유입관(미도시)과, 공기에 포함된 먼지 등의 이물질을 제거하는 제1 공기필터(91)를 포함할 수 있다.
제2 공급장치(3)는, 공기 중의 질소와 산소를 분리하는 분리장치(16), 분리장치(16)로부터 분리된 산소를 저장하는 제1저장탱크(17), 제1저장탱크(17)를 가열하는 히터(18)를 포함할 수 있다.
제2 공급장치(3)와 조절밸브(40)의 구성 및 배치는 이하에서 상세하게 설명한다.
공기를 스택(20a, 20b)으로 유동시키는 제2 블로워(72) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 스택(20a, 20b)에서 반응하지 않고 배출되는 가스는, 양극배출가스(anode off gas, AOG)로 명명될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 연료전지 시스템(1)이 두 개의 스택(20a. 20b)을 구비하는 것으로 설명하나, 이에 제한되지 않는다.
개질가스열교환기(21)는, 연료처리장치(10)에서 토출된 개질가스가 유동하도록 개질가스토출유로(104)를 형성하는 개질가스토출관(미도시)에 연결될 수 있다. 개질가스열교환기(21)는, 물공급탱크(13)에서 토출된 물이 유동하도록 냉각수공급유로(304)를 형성하는 냉각수공급관(미도시)에 연결될 수 있다. 개질가스열교환기(21)는, 개질가스토출유로(104)를 통해 유입되는 개질가스와, 냉각수공급유로(304)를 통해 공급되는 물을 열교환할 수 있다.
냉각수공급관에는, 물공급탱크(13)에 저장된 물을 개질가스열교환기(21)로 유동시키는 냉각수펌프(43), 및/또는 냉각수공급유로(304)를 유동하는 물의 유량을 검출하는 냉각수유량계(56)가 배치될 수 있다.
개질가스열교환기(21)는, 스택가스공급유로(106)를 형성하는 스택가스공급관(미도시)에 연결될 수 있다 개질가스열교환기(21)에서 토출된 개질가스는, 스택가스공급유로(106)를 통해 스택(20a, 20b)으로 유동할 수 있다.
스택가스공급관에는, 개질가스에 포함된 수분의 양을 조절하는 개질가스 수분제거장치(61)가 배치될 수 있다. 개질가스 수분제거장치(61)로 유입된 개질가스는, 수분이 제거된 후 개질가스 수분제거장치(61)에서 토출될 수 있다.
개질가스 수분제거장치(61)에서 생성된 응축수는, 개질가스 수분제거장치(61)에서 토출되어, 제1 물회수유로(309)로 유동할 수 있다. 제1 물회수유로(309)를 형성하는 제1 물회수관(미도시)에는, 제1 물회수유로(309)를 유동하는 물의 유동을 조절하는 제1 물회수밸브(44)가 배치될 수 있다.
스택(20a. 20b)은, 스택가스공급유로(106)를 통해 유입되는 개질가스에 전기화학반응을 일으켜 전기 에너지를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 연료전지 시스템(1)이 복수의 스택(20a. 20b)을 구비하는 경우, 제1 스택(20a)에서 반응하지 않고 토출되는 개질 가스는 제2 스택(20b)에서 추가적으로 전기화학반응을 일으킬 수 있다.
제2 블로워(72)는, 제2 외부공기유입유로(203)를 형성하는 제2 외부공기유입관(미도시)과, 스택측 공기유입유로(204)를 형성하는 스택측 공기유입관(미도시) 사이에 배치될 수 있다. 제2 외부공기유입관은, 제1 공기필터(91)의 하류에 배치될 수 있다. 제2 블로워(72)는, 제2 외부공기유입유로(203)를 통해 유입되는 공기를, 스택측 공기유입유로(204)를 통해 스택(20a, 20b) 측으로 유동시킬 수 있다.
제2 외부공기유입관에는, 제2 외부공기유입유로(203)를 유동하는 공기의 유동 방향을 제한하는 제2 공기측 체크밸브(82)가 배치될 수 있다.
스택측 공기유입관에는, 스택측 공기유입유로(204)를 유동하는 공기의 유량을 검출하는 공기유량계(53)가 배치될 수 있다.
가습장치(23)는, 스택측 공기유입유로(204)를 통해 유입되는 공기에 수분을 공급할 수 있고, 수분이 포함된 공기를 스택측 공기공급유로(205)를 통해 토출할 수 있다.
스택측 공기공급유로(205)를 형성하는 스택측 공기공급관(미도시)에는, 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기의 유동을 조절하는 스택측 공기공급밸브(36)가 배치될 수 있다.
스택측 공기공급관은, 스택(20a. 20b)에 각각 대응하는 개별공급유로(206, 207)를 형성하는 개별공급관(미도시)과 연결될 수 있다. 스택측 공기공급유로(205)를 유동하는 공기는, 개별공급유로(206, 207)를 통해 스택(20a. 20b)으로 공급될 수 있다.
복수의 스택(20a. 20b)은, 가스연결유로(107)를 형성하는 가스연결관(미도시)로 서로 연결될 수 있다. 제1 스택(20a)에서 반응하지 않고 토출되는 개질 가스는, 가스연결유로(107)를 통해 제2 스택(20b)으로 유입될 수 있다.
가스연결관에는, 가스연결유로(107)를 유동하는 개질가스가 제1 스택(20a)을 통과하는 동안 응축되어 생성된 물을 제거하는 추가수분제거장치(62)가 배치될 수 있다.
추가수분제거장치(62)에서 생성된 물은, 추가수분제거장치(62)에서 토출되어, 제2 물회수유로(310)로 유동할 수 있다. 제2 물회수유로(310)를 형성하는 제2 물회수관(미도시)에는, 물의 유동을 조절하는 제2 물회수밸브(45)가 배치될 수 있다. 제2 물회수관은, 제1 물회수관과 연결될 수 있다.
스택(20a. 20b)에서 반응하지 않고 토출되는 양극배출가스(AOG)는, 스택가스토출유로(108)를 통해 유동할 수 있다.
AOG열교환기(22)는, 스택(20a. 20b)에서 토출된 양극배출가스(AOG)가 유동하도록 스택가스토출유로(108)를 형성하는 스택가스토출관(미도시)에 연결될 수 있다.
AOG열교환기(22)는, 열회수탱크(15)에서 토출된 물이 유동하도록 온수공급유로(313)를 형성하는 온수공급관(미도시)에 연결될 수 있다. AOG열교환기(22)는, 스택가스토출유로(108)로 유동하는 양극배출가스(AOG)와, 온수공급유로(313)로 유동하는 물을 열교환할 수 있다.
온수공급관에는, 열회수탱크(15)에 저장된 물을 AOG열교환기(22)로 유동시키는 온수펌프(48)와, 온수공급유로(313)를 유동하는 물의 유량을 검출하는 온수유량계(55)가 배치될 수 있다.
AOG열교환기(22)는, AOG공급유로(109)를 형성하는 AOG공급관(미도시)에 연결될 수 있다. AOG열교환기(22)는, AOG공급유로(109)를 통해 열교환된 양극배출가스(AOG)를 토출할 수 있다. AOG열교환기(22)에서 토출된 양극배출가스(AOG)는, AOG공급유로(109)를 통해 연료처리장치(10)로 유동할 수 있다. AOG공급유로(109)를 통해 연료처리장치(10)에 공급된 양극배출가스(AOG)는, 버너(120)의 연소를 위한 연료로 사용될 수 있다.
AOG공급관에는, 양극배출가스(AOG)에 포함된 수분의 양을 조절하는 AOG 수분제거장치(63)와, 연료처리장치(10)로 공급되는 양극배출가스(AOG)의 유동을 조절하는 AOG밸브(35)가 배치될 수 있다. AOG 수분제거장치(63)로 유입된 양극배출가스(AOG)는, 수분이 제거된 후 AOG 수분제거장치(63)에서 토출될 수 있다.
AOG 수분제거장치(63)에서 생성된 응축수는, AOG 수분제거장치(63)에서 토출되어, 제3 물회수유로(311)를 통해 유동할 수 있다. 제3 물회수유로(311)를 형성하는 제3 물회수관에는, 제3 물회수유로(311)를 유동하는 물의 유동을 조절하는 제3 물회수밸브(46)가 배치될 수 있다. 제3 물회수관은, 제1 물회수관에 연결될 수 있다.
스택측 공기토출유로(211)를 형성하는 스택측 공기토출관(미도시)는, 스택(20a. 20b)에 각각 대응하는 개별토출유로(208, 209)를 형성하는 개별토출관(미도시)에 연결될 수 있다. 스택측 공기토출관에는, 공기토출유로(211)를 유동하는 공기의 유동을 조절하는 스택측 공기토출밸브(37)가 배치될 수 있다.
스택(20a, 20b)에서 토출된 공기는, 개별토출유로(208, 209)를 통해 스택측 공기토출유로(211)로 유동할 수 있다. 이때, 스택측 공기토출유로(211)를 통해 유동하는 공기는, 스택(20a, 20b)에서 일어나는 전기화학반응에 의해 생성되는 수분을 포함할 수 있다.
스택측 공기토출관은, 가습장치(23)에 연결될 수 있다. 가습장치(23)는, 스택측 공기토출유로(211)로부터 공급되는 공기에 포함된 수분을 이용하여, 스택(20a, 20b)으로 유동하는 공기에 수분을 공급할 수 있다. 스택측 공기토출유로(211)를 유동하여 가습장치(23)에 공급된 공기는, 가습장치(23)를 거쳐 가습장치토출유로(212)로 토출될 수 있다.
냉각수순환부(III)는, 연료전지 시스템(1)에서 생성되는 물을 저장하는 물공급탱크(13), 연료처리장치(10)로 물을 유동시키는 물펌프(38), 연료처리장치(10)로 공급되는 물의 유동을 조절하는 물공급밸브(39), 개질가스열교환기(21)로 물을 유동시키는 냉각수펌프(43) 등을 포함할 수 있다.
열회수부(IV)는, 열교환에 사용되는 물을 저장하는 열회수탱크(15), 열회수탱크(15)에 저장된 물을 열회수탱크(15) 외부로 유동시키는 열회수펌프(48) 등을 포함할 수 있다.
물공급탱크(13)는, 물유입유로(301)을 형성하는 물유입관(미도시)에 연결될 수 있다. 물공급탱크(13)는, 물유입유로(301)를 통해 공급되는 물을 저장할 수 있다. 물유입관에는, 외부에서 공급되는 물에 포함된 이물질을 제거하는 제1 액체필터(92)와, 물공급탱크(13)에 유입되는 물의 유동을 조절하는 물유입밸브(41)가 배치될 수 있다.
물공급탱크(13)는, 물배출유로(302)를 형성하는 물배출관(미도시)에 연결될 수 있다. 물공급탱크(13)는, 물배출유로(302)를 통해 물공급탱크(13)에 저장된 물 중 적어도 일부를 외부로 배출할 수 있다. 물배출관에는, 물공급탱크(13)에서 배출되는 물의 유동을 조절하는 물배출밸브(42)가 배치될 수 있다.
물공급탱크(13)는, 물저장유로(308)를 형성하는 물저장관(미도시)에 연결될 수 있다. 물공급탱크(13)는, 물저장유로(308)를 통해 유동하는 물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 개질가스 수분제거장치(61), 추가수분제거장치(62), AOG 수분제거장치(63) 및/또는 공기 수분제거장치(64)에서 토출되어 제3 물회수유로(311)를 통해 유동하는 물이, 물저장유로(308)를 거쳐 물공급탱크(13)로 유입될 수 있다. 물저장관에는, 물공급탱크(13)로 회수되는 물에 포함된 이물질을 제거하는 제2 액체필터(93)가 배치될 수 있다.
물공급탱크(13)에 저장된 물 중 적어도 일부는, 냉각수펌프(43)에 의해 개질가스열교환기(21)로 유동할 수 있고, 개질가스열교환기(21)에서 개질가스와 열교환될 수 있다. 개질가스열교환기(21)에서 토출된 물은, 스택물공급유로(305)를 통해 스택(20a, 20b)으로 유입될 수 있다.
스택물공급유로(305)를 통해 스택(20a, 20b)으로 유입된 물은, 스택(20a, 20b)을 냉각할 수 있다. 스택(20a, 20b)으로 유입된 물은, 스택(20a, 20b)에 포함된 스택 열교환기(미도시)를 따라 유동할 수 있고, 스택(20a, 20b)에서 일어나는 전기화학반응에 의해 발생하는 열을 흡수할 수 있다.
복수의 스택(20a. 20b)은, 물연결유로(306)를 형성하는 물연결관(미도시)에 의해 연결될 수 있다. 제1 스택(20a)에서 토출되는 물은, 물연결유로(306)를 통해 제2 스택(20b)으로 유입될 수 있다.
스택(20a, 20b)에서 토출되는 물은, 스택물토출유로(307)를 통해 냉각수열교환기(24)로 유입될 수 있다. 냉각수열교환기(24)는, 스택(20a, 20b)에서 토출된 물과, 열회수탱크(15)에서 토출된 물을 열교환할 수 있다. 스택(20a, 20b)에서 토출된 물은, 냉각수열교환기(24)를 거쳐 물저장유로(308)로 유동할 수 있다.
온수펌프(48)에 의해 열회수탱크(15)에서 토출된 물은, 온수공급유로(313)를 거쳐 AOG열교환기(22)로 유입될 수 있다. AOG열교환기(22)에서 양극배출가스(AOG)와 열교환된 물은, 제1 온수순환회로(314)로 토출될 수 있다.
공기열교환기(25)는, 가습장치(23)에서 토출된 공기가 유동하도록 가습장치토출유로(212)를 형성하는 가습장치토출관(미도시)에 연결될 수 있다. 공기열교환기(25)는, AOG열교환기(22)에서 토출된 물이 유동하는 제1 온수순환회로(314)에 연결될 수 있다. 공기열교환기(25)는, 가습장치토출유로(212)을 통해 유입되는 공기와 제1 온수순환회로(314)를 통해 유입되는 물을 열교환할 수 있다.
공기열교환기(25)에서 열교환된 공기는, 공기배출유로(213)를 통해 공기열교환기(25)에서 토출될 수 있다. 공기배출유로(213)를 형성하는 공기배출관(미도시)은, 배기가스토출유로(210)를 형성하는 배기가스토출관(미도시)와 연결될 수 있다. 배기가스토출유로(210)에 유동하는 배기가스와 공기배출유로(213)에 유동하는 공기가 혼합될 수 있다.
공기배출관에는, 공기 수분제거장치(64)가 배치될 수 있다. 공기 수분제거장치(64)는, 외부로 배출되는 공기에 포함된 수분의 양을 조절할 수 있다. 공기 수분제거장치(64)로 유입된 공기는, 수분이 제거된 후 공기 수분제거장치(64)에서 토출될 수 있다.
공기 수분제거장치(64)에서 생성된 응축수는, 공기 수분제거장치(64)에서 토출되어 제4 물회수유로(312)를 통해 유동할 수 있다. 제4 물회수유로(312)를 형성하는 제4 물회수관(미도시)에는, 물의 유동을 조절하는 제4 물회수밸브(47)가 배치될 수 있다. 제4 물회수관은, 물저장관과에 연결될 수 있다.
공기열교환기(25)에서 열교환된 물은, 제2 온수순환유로(315)을 통해 공기열교환기(25)에서 토출될 수 있다. 공기열교환기(25)에서 토출된 물은, 제2 온수순환유로(315)을 통해 냉각수열교환기(24)로 유입될 수 있다.
냉각수열교환기(24)는, 스택물토출유로(307)를 통해 유입되는 물과, 제2 온수순환유로(315)를 통해 유입되는 물을 열교환할 수 있다.
배기열교환기(26)는, 배기가스가 유동하는 배기가스토출유로(210)를 형성하는 배기가스토출관에 연결될 수 있다. 배기열교환기(26)는, 냉각수열교환기(24)에서 토출된 물이 유동하도록 제3 온수순환유로(316)를 형성하는 제3 온수순환관(미도시)에 연결될 수 있다. 배기열교환기(26)는, 배기가스토출유로(210)를 통해 유입되는 배기가스와, 제3 온수순환유로(316)를 통해 유입되는 물을 열교환할 수 있다.
배기열교환기(26)에서 열교환된 배기가스는 배기유로(213)로 토출될 수 있고, 배기유로(213)에 유동하는 배기가스는 외부로 배출될 수 있다.
배기열교환기(26)에서 열교환된 물은, 온수회수유로(317)로 토출될 수 있고, 온수회수유로(317)에 유동하는 물은 열회수탱크(15)로 유입될 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 4b를 참조하여, 제1 실시예에 따른 제1공급장치(2), 제2공급장치(3), 및 조절밸브(40)의 구성 및 배치를 설명한다.
제1공급장치(2)는, 제2 외부공기유입유로(203)를 형성하는 제2 외부공기유입관(203a)과, 공기에 포함된 먼지 등의 이물질을 제거하는 제1 공기필터(91)를 포함한다.
제2 외부공기유입관(203a)에는, 조절밸브(40)가 배치된다. 조절밸브(40)를 통해 제1저장탱크(17)에서 배출된 산소가 제2 외부공기유입관(203a)으로 유입될 수 있다. 제2 외부공기유입유로(203)는, 조절밸브(40) 상류에 배치되는 제2-1 외부공기유입유로(203-1)와 조절밸브(40) 하류에 배치되는 제2-2 외부공기유입유로(203-2)를 포함한다. 제2-2 외부공기유입유로(203-2)는 제1공기필터(91)를 통해 유입된 공기와, 제1저장탱크(17)에서 배출된 산소가 혼합되어 유동할 수 있다.
제2공급장치(3)는, 공기 중의 질소와 산소를 분리하는 분리장치(16), 분리장치(16)로 유동하는 공기 중의 이물질을 걸러내는 제2공기필터(92), 분리장치(16)로부터 분리된 산소를 저장하는 제1저장탱크(17), 분리장치(16)로부터 분리된 질소를 저장하는 제2저장탱크(19), 및 제1저장탱크(17)를 가열하는 히터(18)를 포함한다.
분리장치(16)는, 분리장치(16)는 대략 78％의 질소, 21％의 산소를 포함하는 대기 중의 원료공기에 대해 흡입, 압축 및 팽창 등의 과정을 수행하고, 액체가스를 비점에 의해 산소와 질소를 분리할 수 있다.
분리장치(16)는, 공기를 압축하고, 냉각하는 과정으로 액체산소와 액체질소를 분리하여 생성할 수 있다.
분리장치(16)에서 생성된 액체질소는, 제2저장탱크(19)로 저장되거나 외부로 배출될 수 있다.
분리장치(16)에서 생성된 액체산소는 제1저장탱크(17)로 저장될 수 있다. 제1저장탱크(17) 내부에는 분리장치(16)에서 분리 및 생성된 액체산소가 저장될 수 있다. 제1저장탱크(17)의 출구단에는, 제1저장탱크(17)에 저장된 산소를 스택(20a, 20b)으로 유동시키는 저장탱크밸브(42)가 배치된다. 저장탱크밸브(42)가 개방될 때, 제1저장탱크(17)에 저장된 산소가 배출될 수 있다.
제1저장탱크(17)에는, 제1저장탱크(17) 외둘레에 배치되고, 제1저장탱크(17)로 열원을 공급하는 히터(18)가 배치될 수 있다. 히터(18)는, 제1저장탱크(17)로 열을 공급하여 내부에 저장된 액체산소를 기화시킬 수 있다. 히터(18)는 제1저장탱크(17) 내부에 존재하는 산소의 기체비중을 늘릴 수 있다. 따라서, 히터(18)는 산소공급관(220a)으로 유동하는 산소 배출량을 증가시킬 수 있다.
제1저장탱크(17)와 조절밸브(40)는, 산소공급관(220a)으로 연결된다. 산소공급관(220a)은 내부에 산소공급유로(220)를 형성하여, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소를 조절밸브(40)로 보낼 수 있다. 산소공급관(220a)에는 산소공급유로(220)를 유동하는 산소의 압력을 측정하는 압력센서(222)가 배치될 수 있다.
조절밸브(40)는, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소를 제2 외부공기유입유로(203)로 공급할 수 있다. 조절밸브(40)는 제2-1 외부공기유입유로(203-1)와 제2-2 외부공기유입유로(203-2)와 산소공급유로(220)를 연결하는 삼방밸브를 사용할 수 있다.
조절밸브(40)는, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소를 제2 외부공기유입유로(203)로 공급하거나 차단할 수 있다. 조절밸브(40)는, 개도를 조절하여, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소가 제2 외부공기유입유로(203)로 공급되는 량을 조절할 수 있다. 조절밸브(40)는 압력센서(222)로부터 측정되는 산소공급관(220a)의 압력에 따라 개도를 조절할 수 있다.
조절밸브(40)는 스택(20a, 20b)으로 공급되는 산소의 유량을 변동시킬 수 있다. 즉, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소를 제2 외부공기유입유로(203)로 공급하여, 스택(20a, 20b)으로 공급되는 산소의 유량을 증가시킬 수 있다.
따라서, 조절밸브(40)를 통해 제2 외부공기유입유로(203)로 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소가 제2 블로워(72)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급될 수 있다.
<작동>
도 4a와 도 4b를 참조하면, 조절밸브(40) 또는 저장탱크밸브(42)의 개폐에 따라 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기유동이 달라질 수 있다.
도 4a를 참조하면, 조절밸브(40)는, 제2-1 외부공기유입유로(203-1)를 유동하는 공기만을 제2-2 외부공기유입유로(203-2)로 공급할 수 있다. 즉, 조절밸브(40)는, 산소공급유로(220)를 통해 유동하는 산소가 제2 외부공기유입유로(203)로 공급되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1공급장치(2)를 통해 공급되는 공기가 제2 블로워(22)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 조절밸브(40)는, 제2-1 외부공기유입유로(203-1)를 유동하는 공기와 산소공급유로(220)를 통해 유동하는 산소를 제2-2 외부공기유입유로(203-2)로 공급할 수 있다. 조절밸브(40)는, 산소공급유로(220)를 유동하는 산소를 제2 외부공기유입유로(203)로 공급할 수 있다. 따라서, 제2 블로워(22)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기의 량이 증가될 수 있다. 또한, 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기 중의 산소비율이 높아 스택(20a, 20b)의 효율이 증가될 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7b를 참조하여, 제2실시예에 따른 연료전지 시스템을 설명한다. 이하에서는, 제1실시예에 따른 연료전지 시스템과의 차이점을 위주로 설명한다.
도 5를 참조하면, 제2공급장치(3)는, 제2 블로워(22)와 가습장치(23) 사이에서 연결된다. 제2공급장치(3)는 제2블로워(22)로부터 공기가 유동하는 스택측 공기유입관에 연결된다. 제2공급장치(3)로부터 배출되는 산소는 제2 블로워(22)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기에 혼합될 수 있다.
스택측 공기유입관에는, 스택측 공기유입유로(203)를 유동하는 공기에 제2공급장치(3)로부터 공급되는 산소를 혼합하는 조절밸브(40)가 배치될 수 있다. 제2실시예에 따른 조절밸브(40)는, 스택측 공기유입유로(203)를 유동하는 공기에 제2공급장치(3)로부터 공급되는 산소를 혼합하는 믹서를 사용할 수 있다.
제1공급장치(2)는, 제2 외부공기유입유로(203)를 형성하는 제2 외부공기유입관(203a)과, 공기에 포함된 먼지 등의 이물질을 제거하는 제1 공기필터(91)를 포함한다.
도 6을 참조하면, 제2공급장치(3)는, 공기 중의 질소와 산소를 분리하는 분리장치(16), 분리장치(16)로 유동하는 공기 중의 이물질을 걸러내는 제2공기필터(92), 분리장치(16)로부터 분리된 산소를 저장하는 제1저장탱크(17), 분리장치(16)로부터 분리된 질소를 저장하는 제2저장탱크(19), 및 제1저장탱크(17)를 가열하는 히터(18)를 포함한다.
조절밸브(40)는, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소를 스택측 공기유입유로(204)로 공급할 수 있다. 조절밸브(40)는, 제2 블로워(22)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기에 제2공급장치(3)에서 배출되는 산소를 혼합하는 믹서를 사용할 수 있다.
조절밸브(40)는 벤튜리관형태를 가질 수 있다. 따라서, 제2 블로워(22)에서 배출되어 압력이 높아진 공기의 압력을 낮춘상태에서, 제2공급장치(3)에서 배출된 산소를 공급할 수 있다.
조절밸브(40)는, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소를 스택측 공기유입유로(203)로 공급하거나 차단할 수 있다. 조절밸브(40)는, 개도를 조절하여, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소가 스택측 공기유입유로(203)로 공급되는 량을 조절할 수 있다.
도 7a와 도 7b를 참조하면, 조절밸브(40) 또는 저장탱크밸브(42)의 개폐에 따라 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기유동이 달라질 수 있다.
도 7a를 참조하면, 조절밸브(40)는, 제2 블로워(22)에서 배출된 공기만을 스택측 공기유입유로(203)로 공급할 수 있다. 즉, 조절밸브(40)는, 산소공급유로(220)를 통해 유동하는 산소가 스택측 공기유입유로(203)로 공급되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제1공급장치(2)를 통해 공급되는 공기가 제2 블로워(22)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 조절밸브(40)는, 제2 블로워(22)를 통해 스택측 공기유입유로(203)에 산소공급유로(220)를 통해 유동하는 산소를 공급할 수 있다. 조절밸브(40)는, 산소공급유로(220)를 유동하는 산소를 스택측 공기유입유로(203)로 공급할 수 있다. 따라서, 제2 블로워(22)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기의 량이 증가될 수 있다. 또한, 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기 중의 산소비율이 높아 스택(20a, 20b)의 효율이 증가될 수 있다.
한편, 연료전지 시스템(1)은, 적어도 하나의 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부는, 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서는 CPU(central processing unit)과 같은 일반적인 프로세서일 수 있다. 물론, 프로세서는 ASIC과 같은 전용 장치(dedicated device)이거나 다른 하드웨어 기반의 프로세서일 수 있다.
제어부는, 연료전지 시스템(1)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 제어부는, 연료전지 시스템(1)에 구비된 각 구성과 연결될 수 있고, 각 구성과 상호 간에 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어부는, 연료전지 시스템(1)에 구비된 각 구성으로부터 수신되는 신호를 처리할 수 있고, 신호를 처리한 결과에 따른 제어 신호를 연료전지 시스템(1)에 구비된 각 구성에 송신할 수 있다.
제어부는, 연료전지 시스템(1)의 발전량 운전조건을 바탕으로 제2공급장치(3)에 저장된 산소를 스택(20a, 20b)으로 공급할 수 있다. 발전량 운전조건이란, 연료전지 시스템(1)의 최대 발전량를 기준으로 요구되는 발전범위를 의미할 수 있다. 예를들어, 연료전지 시스템(1)의 최대발전량이 10KW이고, 요구되는 발전범위가 7.5KW일 때 발전량 운전조건은 75%가 될 수 있다.
제어부는, 연료전지 시스템(1)의 발전량 운전조건이 설정기준을 초과할 때, 히터(18)를 작동시킨다. 제어부는, 연료전지 시스템(1)의 발전량 운전조건이 설정기준을 초과할 때, 히터(18)를 작동시키고, 저장탱크밸브(42)와 조절밸브(40)를 개방시킬 수 있다. 여기서, 설정기준은, 제2 블로워(22)에 의해 공급되는 공기공급량을 기준으로 설정할 수 있다. 하나의 실시예로써, 설정기준을 발전량 운전조건의 70%로 설정할 수 있다.
또한, 제어부는, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소의 압력을 바탕으로 조절밸브(40)의 개도량을 조절할 수 있다.
이하에서는, 도 8을 참조하여, 연료전지 시스템(1)의 작동에 따른 발전량의 변화와, 제1공급장치(2)와 제2공급장치(3)를 통해 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기량과 산소량의 변화를 설명한다.
시스템이 작동되더라도, 연료처리장치(10)를 가열하거나, 연료처리장치(10)에서 개질운전이 진행되는 단계(S100)에서는, 스택(20a, 20b)으로 개질된 가스가 공급되지 않아, 제1공급장치(2)나 제2공급장치(3)로부터 스택(20a, 20b)으로 공기나 산소가 공급되지 않는다.
발전운전(S200, S300, S400)은, 제1공급장치(2)나 제2공급장치(3)로부터 스택(20a, 20b)으로 공기나 산소가 공급되는 상태에서 진행될 수 있다.
발전운전(S200, S300, S400)은 발전량 증가단계(S200), 발전량 유지단계(S300), 및 발전량 감소단계(S400)를 포함할 수 있다.
발전량 증가단계(S200)는, 제1공급장치(2)로부터 공기량을 증가시키는 단계(S210)와, 제2공급장치(3)로부터 산소량을 증가시키는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
제1공급장치(2)로부터 공기량을 증가시키는 단계(S210)는, 조절밸브(40)가 제2공급장치(3)로부터 산소가 공급되는 것을 차단할 수 있다. 제1공급장치(2)로부터 공기량을 증가시키는 단계(S210)는, 히터(18)가 작동하지 않아, 제1저장탱크(17)로부터 산소가 배출되지 않을 수 있다. 제1공급장치(2)로부터 공기량을 증가시키는 단계(S210)는, 저장탱크밸브(42)가 제1저장탱크(17)로부터 산소가 배출되는 것을 차단할 수 있다. 제1공급장치(2)로부터 공기량을 증가시키는 단계(S210)는, 제2 블로워(22)의 회전속도를 조절하여 공기량을 증가시킬 수 있다.
제2공급장치(3)로부터 산소량을 증가시키는 단계(S230)는, 제1공급장치(2)로부터 공급되는 공기량이 최대치에서 시작될 수 있다. 조절밸브(40)의 개도를 조절하여 제2공급장치(3)로부터 공급되는 산소량을 증가시킬 수 있다. 제2공급장치(3)로부터 산소량을 증가시키는 단계(S230)는, 조절밸브(40)가 기준범위까지 개도량을 증가시킬 수 있다. 여기서, 기준범위는 조절밸브(40)에 의해 개폐되는 최대치와 최소치의 중간영역일 수 있다. 따라서, 이후의 과정에서, 발전량의 요구정도에 따라 개도량이 커지거나 작아지도록 변경할 수 있다.
발전량을 유지시키는 단계(S300)는, 공기공급량을 유지시키는 단계(S310)와, 산소공급량을 줄이는 단계(S370)를 포함할 수 있다.
발전량을 유지시키는 단계(S300)는, 발전량을 일정수준 이상으로 유지하는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 제1저장탱크로부터 공급되는 산소의 압력에 따라 개도를 조절하여, 세부적인 발전량이 변동될 수 있다.
공기공급량을 유지시키는 단계(S310)는, 제2 블로워(22)에 의해 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기량이 일정하게 유지될 수 있다. 공기공급량을 유지시키는 단계(S310)는, 조절밸브(40)를 조절하여 제2공급장치(3)로부터 공급되는 산소공급량을 유지시킬 수 있다.
제1저장탱크(17)로부터 배출되는 산소의 압력에 따라 조절밸브(40)의 개도범위가 조절될 수 있다. 조절밸브(40)의 개도범위가 조절되는 내용은 이하에서 도 9를 참조하여 자세하게 설명한다.
산소공급량을 줄이는 단계(S370)는, 연료전지 시스템(1)에 정지신호가 입력되면서 시작될 수 있다. 산소공급량을 줄이는 단계(S370)는, 이후 발전량을 줄이기 위한 정지 준비구간일 수 있다. 산소공급량을 줄이는 단계(S370)는, 조절밸브(40)의 개도범위를 조절하여 산소공급량을 줄일 수 있다. 산소공급량을 줄이는 단계(S370)는, 발전량이 유지되도록 제1공급장치(2)로부터 공급되는 공기공급량을 증가시킬 수 있다. 산소공급량을 줄이는 단계(S370)는, 제2 블로워(22)의 작동을 조절하여 제1공급장치(2)로부터 공급되는 공기공급량을 증가시킬 수 있다.
발전량을 줄이는 단계(S400)는 제1저장탱크(17)에 잔존하는 산소를 소비하는 단계(S410)와, 제2 블로워(22)의 회전수를 감소시키는 단계(S420)를 포함할 수 있다.
제1저장탱크(17)에 잔존하는 산소를 소비하는 단계(S410)를 통해 제1저장탱크(17)에 산소를 모두 소비할 수 있다. 제1저장탱크(17)에 잔존하는 산소를 소비하는 단계(S410)에서, 제2 블로워(22)의 회전수를 조절하여, 공기공급량도 줄일 수 있다.
다만, 제1저장탱크(17)에 잔존하는 산소를 소비하는 단계(S410)에서 공기공급량이 줄어드는 비율은, 제2 블로워(22)의 회전수를 감소시키는 단계(S420)에서 공기공급량이 줄어드는 비율보다 완만하게 형성될 수 있다.
제2 블로워(22)의 회전수를 감소시키는 단계(S420)는 제1저장탱크(17)에 잔존하는 산소를 모두 소비한 상태에서 진행될 수 있다. 제2 블로워(22)의 회전수를 감소시키는 단계(S420)는 스택(20a, 20b)으로 공급되는 공기량이 없어질 때까지 진행될 수 있다.
이하에서는, 도 9를 참조하여, 조절밸브(40)를 통해 연료전지 시스템(1)을 제어하는 방법을 설명한다.
연료전지 시스템(1)이 작동되고(S50), 연료처리장치(10)를 예열하는 단계(S100)를 거칠 수 있다.
연료처리장치(10)를 예열하는 단계(S100) 이후, 분리장치(16)를 구동시키는 단계(S110)를 거친다. 분리장치(16)를 구동시키는 단계(S110)는, 분리장치(16)를 작동시켜, 제1저장탱크(17)로 산소를 축적할 수 있다. 이후 발전운전에서 사용될 수 있는 산소를 제1저장탱크(17)로 축적할 수 있다.
이후, 발전운전을 진행하고, 제2 블로워(22)를 작동시킬 수 있다(S210). 제2 블로워(22)를 작동시키는 단계(S210)는, 제2 블로워(22)의 회전수를 증가시켜, 제1공급장치(2)로부터 공기공급량을 증가시킬 수 있다.
이후, 발전량 운전조건이 설정기준보다 높은지를 비교하여(S220), 발전량 운전조건이 설정기준보다 높은경우 히터(18)를 작동시킬 수 있다(S240). 히터를 작동시키는 단계(S240) 이후, 산소공급관(220a)을 유동하는 산소압력이 기준압력을 만족할 때, 조절밸브(40)를 개방한다(S250). 여기서 기준압력이란, 조절밸브(40)가 기준범위로 개방될 때, 연료전지 시스템(1)에 요구되는 발전량 운전조건을 만족하도록 산소가 공급될 수 있는 범위 일 수 있다. 따라서, 발전량 운전조건에 따라 기준압력이 다르게 설정될 수 있다.
조절밸브(40)를 조절하여 제2공급장치(3)로부터 산소를 스택(20a, 20b)으로 공급할 수 있다. 이때, 조절밸브(40)는, 기준범위로 개도량을 확보하면서 개방될 수 있다.
히터(18)를 작동시키는 단계(S240)와 조절밸브(40)를 개방시키는 단계(S250)는, 도 8에서의 제2공급장치(3)로부터 산소량을 증가시키는 단계(S230)에 포함될 수 있다.
발전량 운전조건이 설정기준보다 낮은경우 히터(18)를 작동시키지 않는다(S225). 발전량 운전조건이 설정기준보다 낮은경우, 제2 블로워(22)를 통해 공급되는 공기공급량으로 발전운전이 가능하다. 발전량 운전조건이 설정기준보다 낮은경우, 제2블로워(22)의 회전수를 조절하여, 발전량 운전조건의 변동에 대응할 수 있다.
따라서, 제1저장탱크(17)에 저장된 산소를 스택(20a, 20b)으로 공급하지 않는다. 다만, 경우에 따라서는, 조절밸브(40)를 조절하여 제1저장탱크(17)에 저장된 산소를 공급하는 것도 가능하다. 다만, 이는 제1저장탱크(17)에 잔존하는 산소를 제거하기 위한 것으로 히터(18)의 작동없이 조절밸브(40)의 작동만으로 압력차에 의해 공급되는 산소가 스택(20a, 20b)으로 공급될 수 있다.
제2 블로워(22)를 작동시키고(S210), 히터(18)를 작동시키는 단계(S240)고, 조절밸브(40)를 개방시키는 단계(S250)는, 도 8에서의 발전량 증가단계(S200)에 포함될 수 있다.
이후, 압력센서(222)로 감지되는 산소의 압력값을 바탕으로 조절밸브(40)의 개도를 조절하는 단계를 거칠 수 있다. 산소의 압력값을 바탕으로 조절밸브(40)의 개도량을 조절하는 단계는, 산소의 압력값과 설정압력값을 비교하여 조절밸브(40)의 개도량을 감소, 증가, 또는 유지시킬 수 있다.
먼저, 압력센서(222)로 감지되는 산소의 압력값이 제1설정압력값과 비교하고(S320), 산소의 압력값이 제1설정압력값 이하일 때, 조절밸브(40)의 개도량을 감소시킬 수 있다(S330).
산소의 압력값과 제2설정압력값을 비교하여(S340), 산소의 압력값이 제2설정압력값 초과할 때, 조절밸브(40)의 개도량을 증가시킬 수 있다(S360). 제2설정압력값은 제1설정압력값보다 큰 값일 수 있다.
또한, 산소의 압력값이 제1설정압력값과 제2설정압력값 사이일 경우, 기준범위로 개방된 개구량을 유지시킬 수 있다(S350).
상기와 같이 개도량을 감소시키는 단계(S330), 개도량을 유지시키는 단계(S350), 및 개도량을 증가시키는 단계(S360) 이후에, 안정화단계(S365)를 거칠 수 있다. 안정화단계(S365)는, 스택(20a, 20b)으로 공급되는 산소와 공기의 압력 변화가 완만해지도록 안정시간을 가지는 것을 의미할 수 있다.
이후, 다시 발전량 운전조건의 변화를 통해 제1저장탱크(17)의 산소를 스택(20a, 20b)으로 공급 여부를 판단하고, 제1저장탱크(17)에서 배출되는 산소압력에 따른 산소 공급량의 증가 및 감소를 판단할 수 있다.
압력센서(222)의 압력값을 바탕으로 조절밸브(40)의 개도량을 조절하는 단계(S320 내지 S360)는, 도 8에서 발전량을 유지시키는 단계(S300)에 포함될 수 있다.
상기와 같은 제어를 통해, 발전량 운전조건이 낮은 운전 조건에서는 최대한 산소를 비축하여 사용할 수 있도록 준비하고 발전량 운전조건이 높은 운전 구간에서는 스택 공기 블로워 회전수를 제한함에 따른 소비전력 감소 및 산소 공급으로 연료전지 시스템의 발전 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1 : 연료전지 시스템
2 : 제1공급장치
3 : 제2공급장치 10: 연료처리장치
16 : 분리장치 17 : 제1저장탱크
18 : 히터 19 : 제2저장탱크
20a, 20b : 스택 22 : 제2블로워
23 : 가습기 40 : 조절밸브
42 : 저장탱크밸브
3 : 제2공급장치 10: 연료처리장치
16 : 분리장치 17 : 제1저장탱크
18 : 히터 19 : 제2저장탱크
20a, 20b : 스택 22 : 제2블로워
23 : 가습기 40 : 조절밸브
42 : 저장탱크밸브
Claims (18)
- 개질가스와 공기로 전기화학반응을 일으켜 전기에너지를 생성하는 스택;
상기 스택으로 공기를 공급하는 제1공급장치;
가스를 개질하고, 상기 개질가스를 상기 스택으로 공급하는 연료처리장치;
저장탱크에 저장된 산소를 상기 스택으로 공급하는 제2공급장치;
상기 제2공기공급장치로부터 배출된 산소가 상기 스택으로 공급하거나 차단하도록 조절하는 조절밸브를 포함하는 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2공급장치는,
산소를 저장하는 상기 저장탱크;
상기 저장탱크를 가열하는 히터를 포함하는 연료전지 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제2공급장치는, 공기 중의 질소와 산소를 분리하는 분리기를 더 포함하고,
상기 저장탱크는, 상기 분리기로부터 분리된 산소를 저장하는 연료전지시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제2공급장치는, 상기 저장탱크로부터 산소가 배출되는 것을 조절하도록 상기 저장탱크의 출구단에 개폐하는 저장탱크밸브를 더 포함하는 연료전지시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 저장탱크밸브와 상기 조절밸브 사이에 배치되고, 유동하는 산소의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하고,
상기 조절밸브는, 상기 압력센서로부터 측정되는 압력값이 설정압력 이상일 때, 개방되는 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1공기공급장치로부터 유동하는 공기를 상기 스택으로 공급하는 블로워를 포함하고,
상기 조절밸브는, 상기 블로워의 상류에 배치되어, 상기 제2공기공급장치로부터 유동하는 산소를 상기 블로워로 공급하는 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1공기공급장치로부터 유동하는 공기를 상기 스택으로 공급하는 블로워를 포함하고,
상기 조절밸브는, 상기 블로워의 하류에 배치되어, 상기 블로워에 의해 유동하는 공기에 상기 제2공기공급장치로부터 산소를 믹싱하는 연료전지 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 블로워와 상기 스택을 연결하는 스택측 공기유입관을 포함하고,
상기 스택측 공기유입관은 상기 조절밸브가 배치되는 영역에서 벤튜리관 형태를 가지는 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 조절밸브를 개폐하거나 상기 조절밸브의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하고,
상기 연료전지 시스템의 발전량 운전조건이 설정기준이하일 때, 상기 제어부는 상기 제1공급장치로부터 유동하는 공기만이 상기 스택으로 공급되도록 상기 조절밸브를 조절하는 연료전지시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 연료전지 시스템의 발전량 운전조건이 변동될 때, 상기 블로워의 회전속도를 조절하는 연료전지 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 조절밸브를 개폐하거나 상기 조절밸브의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하고,
상기 연료전지 시스템의 발전량 운전조건이 설정기준을 초과할때, 상기 제어부는, 상기 제2공급장치로부터 유동하는 산소가 스택으로 공급되도록 상기 조절밸브를 조절하는 연료전지시스템. - 제 9 항에 있어서,
상기 저장탱크밸브와 상기 조절밸브 사이에 배치되고, 유동하는 산소의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 압력센서로 감지되는 압력값을 바탕으로 상기 조절밸브의 개도를 조절하는 연료전지 시스템. - 제 12 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 압력센서로 감지되는 압력값이 제1설정압력값 이하일 때, 상기 조절밸브의 개도량을 감소시키는 연료전지 시스템. - 제 13 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 압력센서로 감지되는 압력값이 제1설정압력값보다 큰 제2설정압력값을 초과할 때, 상기 조절밸브의 개도량을 증가시키는 연료전지 시스템. - 블로워를 작동하여 스택으로 공기를 공급하는 단계;
발전량 운전조건이 설정기준을 초과할 때, 산소가 저장된 저장탱크를 히터로 가열하는 단계;
상기 저장탱크에서 배출되는 산소가 상기 스택으로 공급되도록 조절밸브를 개방하는 단계를 포함하는 연료전지 시스템의 제어방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 저장탱크에서 배출되는 산소의 압력이 기준압력을 만족할 때, 상기 조절밸브를 개방하는 단계가 진행되는 연료전지 시스템의 제어방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 저장탱크에서 배출되는 산소의 압력을 바탕으로 상기 조절밸브의 개도를 조절하는 단계를 더 포함하는 연료전지 시스템의 제어방법. - 제1공급장치로 공급되는 공기량 또는 제2공급장치로 공급되는 산소량을 증가시켜 스택의 발전량을 증가시키는 단계;
상기 제1공급장치로 공급되는 공기량과 상기 제2공급장치로 공급되는 산소량을 조절하여 발전량을 유지시키는 단계;
제1공급장치로 공급되는 공기량 또는 제2공급장치로 공급되는 산소량을 감소시켜 발전량을 감소시키는 단계를 포함하고,
상기 발전량을 증가시키는 단계는, 상기 제1공급장치로 공급되는 공기량을 증가시키는 단계와 상기 제2공급장치로 공급되는 산소량을 증가시키는 단계를 포함하고,
상기 제2공급장치로 공급되는 산소량을 증가시키는 단계는, 발전량 운전조건이 설정기준을 초과할 때, 조절밸브를 개방하여 상기 저장탱크에서 배출되는 산소를 상기 스택으로 공급하는 연료전지 시스템의 제어방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210105409A KR20230023357A (ko) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | 연료전지 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210105409A KR20230023357A (ko) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | 연료전지 시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230023357A true KR20230023357A (ko) | 2023-02-17 |
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ID=85327480
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210105409A KR20230023357A (ko) | 2021-08-10 | 2021-08-10 | 연료전지 시스템 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230023357A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102631056B1 (ko) * | 2023-07-11 | 2024-01-30 | 주식회사 디엔씨메탈 | 음극재용 동박 소재 제조 설비 |
-
2021
- 2021-08-10 KR KR1020210105409A patent/KR20230023357A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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