KR20230162313A - Fuel cell system and operation method of the same - Google Patents

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Abstract

본 문서에 개시되는 실시예에 따르면, 연료전지 시스템은, 차량 연료전지의 수소 검출 정보를 획득하는 복수의 수소 센서; 및 상기 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛에 전달하는 감지 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 판단 결과에 기초하여 상기 연료전지의 동작을 제어할 수 있다.According to an embodiment disclosed in this document, a fuel cell system includes a plurality of hydrogen sensors that acquire hydrogen detection information of a vehicle fuel cell; and a detection unit that determines whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information and transmits the determination result to a control unit, wherein the control unit controls the operation of the fuel cell based on the determination result. .

Description

연료전지 시스템 및 그것의 동작 방법{FUEL CELL SYSTEM AND OPERATION METHOD OF THE SAME}Fuel cell system and its operating method {FUEL CELL SYSTEM AND OPERATION METHOD OF THE SAME}

본 문서에 개시된 실시예들은 연료전지 시스템 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.Embodiments disclosed in this document relate to a fuel cell system and a method of operating the same.

연료전지 시스템은 연료전지 스택을 이용하여 전기 에너지를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 수소가 연료전지 스택의 연료로 사용되는 경우 지구환경문제를 해결하는 대안이 될 수 있으므로 연료전지 시스템에 대한 지속적인 연구개발이 이루어지고 있다. 연료전지 시스템을 이용하는 차량은 차량 및 제어기에 전원이 공급되는 상태에서 연료전지 시스템의 수소 누출 발생 시 수소 누출 감지 센서 및 주변 전자장치의 신호를 조합하여 수소 누출을 감지하여 안전을 확보할 수 있다.A fuel cell system can generate electrical energy using a fuel cell stack. For example, if hydrogen is used as a fuel for a fuel cell stack, it can be an alternative to solving global environmental problems, so continuous research and development is being conducted on fuel cell systems. Vehicles using a fuel cell system can ensure safety by detecting the hydrogen leak by combining signals from the hydrogen leak detection sensor and surrounding electronic devices when a hydrogen leak occurs in the fuel cell system while power is supplied to the vehicle and controller.

연료전지 시스템은 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기 에너지를 생성하므로, 수소의 누출에 의한 폭발과 같은 안전상의 문제를 고려해야 한다. 따라서, 연료전지 시스템에서의 수소 누출을 효과적으로 감지할 수 있어야 하며, 특히 운행 전/후에도 수소 누출을 효과적으로 감지할 수 있는 방법이 필요하다. Since the fuel cell system generates electrical energy through a chemical reaction between hydrogen and oxygen, safety issues such as explosion due to hydrogen leakage must be considered. Therefore, it is necessary to be able to effectively detect hydrogen leaks from the fuel cell system, and in particular, a method is needed to effectively detect hydrogen leaks before and after driving.

그러나, 일반적인 수소 누출 감지 기술은 수소 누출 발생 시 차량 및 제어기에 전원이 공급되어 구동되는 상태가 아닌 경우 수소 누출을 감지할 수 없다. 또한, 비가역적 현상으로 수소 누출된 이후에는 제어기에 전원이 공급되어도 이미 누출된 수소를 감지할 수 없다는 문제가 있었다. However, general hydrogen leak detection technology cannot detect hydrogen leaks unless the vehicle and controller are powered and driven when a hydrogen leak occurs. In addition, after hydrogen leaked due to an irreversible phenomenon, there was a problem that the already leaked hydrogen could not be detected even if power was supplied to the controller.

이를 해결하기 위해 무전원 수소 누출 감지 방법이라고 하여 화학 센서를 사용하여 수소에 노출되었을 때 시료의 색 변화를 통해 수소 누출을 감지하는 방법이 제시되었으나, 이러한 방법은 목시검사를 해야할 뿐 아니라, 수소가 누출될 때마다 센서를 교체해 주어야하는 문제점이 있었다. To solve this problem, a non-powered hydrogen leak detection method has been proposed that uses a chemical sensor to detect hydrogen leaks by changing the color of the sample when exposed to hydrogen. However, this method not only requires visual inspection, but also causes hydrogen to leak. There was a problem in that the sensor had to be replaced whenever possible.

본 문서에 개시되는 실시예에 따르면, 연료전지 시스템은, 차량 연료전지의 수소 검출 정보를 획득하는 복수의 수소 센서; 및 상기 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛에 전달하는 감지 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 상기 판단 결과에 기초하여 상기 연료전지의 동작을 제어할 수 있다.According to an embodiment disclosed in this document, a fuel cell system includes a plurality of hydrogen sensors that acquire hydrogen detection information of a vehicle fuel cell; and a detection unit that determines whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information and transmits the determination result to a control unit, wherein the control unit controls the operation of the fuel cell based on the determination result. .

실시예에 따르면, 상기 판단 결과는 알림 정보를 포함하고, 상기 감지 유닛은 수소가 누출되었다고 판단된 경우 상기 알림 정보를 생성할 수 있다. According to an embodiment, the determination result includes notification information, and the detection unit may generate the notification information when it is determined that hydrogen has leaked.

실시예에 따르면, 상기 제어 유닛은 상기 연료전지의 오프 상태에서 상기 알림 정보를 수신한 경우, 상기 차량의 시동이 점화되면 시동 시퀀스를 중단하도록 제어할 수 있다.According to an embodiment, when the notification information is received while the fuel cell is in an off state, the control unit may control the vehicle to stop the starting sequence when the vehicle is ignited.

실시예에 따르면, 상기 제어 유닛은 상기 연료전지의 온 상태에서 상기 알림 정보를 수신한 경우, 수소 밸브를 오프(OFF)하도록 제어할 수 있다. According to an embodiment, the control unit may control the hydrogen valve to turn off when the notification information is received while the fuel cell is in an on state.

실시예에 따르면, 상기 제어 유닛과 상기 감지 유닛은 CAN 통신 방식에 기초하여 통신할 수 있다.According to an embodiment, the control unit and the sensing unit may communicate based on CAN communication.

실시예에 따르면, 연료전지 시스템은, 상기 연료전지에 전원을 공급하는 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 배터리의 동작을 제어하는 배터리 관리 장치를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the fuel cell system may further include a battery management device that obtains status information of a battery that supplies power to the fuel cell and controls operation of the battery based on the status information.

실시예에 따르면, 상기 상태 정보는 전압 및 충전율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the state information may include at least one of voltage and charging rate.

실시예에 따르면, 상기 배터리 관리 장치는, 상기 전압이 제1값 미만인 경우 또는 상기 충전율이 제2값 미만인 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 배터리가 상기 감지 유닛으로 전원 공급을 중단하도록 제어할 수 있다. According to an embodiment, the battery management device controls the battery to stop supplying power to the sensing unit when at least one of the voltage is less than the first value and the charging rate is less than the second value. can do.

실시예에 따르면, 상기 감지 유닛은, 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 변압을 수행하는 레귤레이터; 상기 제어 유닛과 통신하는 통신부; 복수의 커넥터 및 상기 복수의 커넥터에 탈착 가능하고, 상기 복수의 수소 센서와 연결되어 상기 복수의 수소 센서의 상태 정보를 획득하는 복수의 센서 IC를 포함하는 센서부; 및 상기 수소 검출 정보에 기초하여 상기 판단 결과를 생성하고, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 복수의 수소 센서의 손상 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the sensing unit includes a battery supplying power; a regulator that receives power from the battery and performs voltage transformation; a communication unit communicating with the control unit; A sensor unit including a plurality of connectors and a plurality of sensor ICs detachable from the plurality of connectors and connected to the plurality of hydrogen sensors to obtain status information of the plurality of hydrogen sensors; and a controller that generates the determination result based on the hydrogen detection information and determines whether the plurality of hydrogen sensors are damaged based on the status information.

본 문서에 개시되는 실시예에 따르면, 연료전지 시스템의 동작 방법은, 차량 연료전지의 수소 검출 정보를 획득하는 단계; 상기 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛에 전달하는 단계; 및 상기 제어 유닛이 상기 판단 결과에 기초하여 상기 연료전지의 동작을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment disclosed in this document, a method of operating a fuel cell system includes obtaining hydrogen detection information of a vehicle fuel cell; determining whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information and transmitting the determination result to a control unit; And it may include the control unit controlling the operation of the fuel cell based on the determination result.

본 문서에 개시되는 실시예들에 따른 연료전지 시스템은 차량의 운행 중 뿐 아니라 운행 전, 후에도 효과적으로 수소 누출을 감지할 수 있다. 이를 통해, 수소 누출 인증의 정확도를 높일 수 있고 강화되는 수소의 사용 안전과 관련된 법률에 대응할 수 있다.The fuel cell system according to the embodiments disclosed in this document can effectively detect hydrogen leaks not only during the operation of the vehicle, but also before and after the vehicle is driven. Through this, the accuracy of hydrogen leak certification can be improved and the laws related to the safety of hydrogen use can be strengthened.

또한, 본 문서에 개시되는 실시예들에 따른 연료전지 시스템은, 운행 전 수소 누출 감지시 연료전지 시동 시퀀스를 중단하여 긴급 대응이 가능하다. Additionally, the fuel cell system according to the embodiments disclosed in this document enables emergency response by stopping the fuel cell starting sequence when a hydrogen leak is detected before operation.

또한, 본 문서에 개시되는 실시예들에 따른 연료전지 시스템은, 저전압 배터리로 감지 유닛에 전원을 공급하고, 감지 유닛과 제어 유닛의 기능을 분리하여 효율적인 전력 사용이 가능하다. Additionally, the fuel cell system according to the embodiments disclosed in this document supplies power to the sensing unit with a low-voltage battery and enables efficient power use by separating the functions of the sensing unit and the control unit.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.In addition, various effects that can be directly or indirectly identified through this document may be provided.

도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 배터리 관리 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 복수의 수소 센서의 예시를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 감지 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템의 동작 로직을 보여주는 도면이다.
1 is a block diagram of a fuel cell system according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 2 is a diagram showing a battery management device for a fuel cell system according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 3 is a diagram showing an example of a plurality of hydrogen sensors according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 4 is a diagram showing the configuration of a sensing unit according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 5 is a flowchart for explaining a method of operating a fuel cell system according to an embodiment disclosed in this document.
Figure 6 is a diagram showing the operation logic of a fuel cell system according to another embodiment disclosed in this document.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives to the embodiments of the present invention.

본 문서에서 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나” 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.In this document, the singular form of a noun corresponding to an item may include one or plural items, unless the relevant context clearly indicates otherwise. In this document: “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C” and “A, Each of phrases such as “at least one of B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof. Terms such as "first", "second", or "first" or "second" may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited. One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.” When mentioned, it means that any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.

본 문서에서 설명되는 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.Each component (eg, module or program) described in this document may include singular or plural entities. According to various embodiments, one or more of the corresponding components or operations may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Alternatively or additionally, multiple components (eg, modules or programs) may be integrated into a single component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. . According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.

본 문서에서 사용되는 용어 "모듈", 또는 “...부”는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다. As used in this document, the term "module", or "part" may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may include terms such as logic, logic block, component, or circuit. Can be used interchangeably. A module may be an integrated part or a minimum unit of the parts or a part thereof that performs one or more functions. For example, according to one embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).

본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램 또는 애플리케이션)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서,‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. Various embodiments of this document may be implemented as software (e.g., a program or application) including one or more instructions stored in a storage medium (e.g., memory) that can be read by a machine. For example, the processor of the device may call at least one instruction among one or more instructions stored from a storage medium and execute it. This allows the device to be operated to perform at least one function according to the at least one instruction called. The one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter. A storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-transitory' simply means that the storage medium is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves). This term refers to cases where data is stored semi-permanently in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases.

도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 블록도를 보여주는 도면이다.1 is a block diagram of a fuel cell system according to an embodiment disclosed in this document.

도 1을 참조하면 연료전지 시스템(1)은 복수의 수소 센서(100), 감지 유닛(200) 및 제어 유닛(300)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the fuel cell system 1 may include a plurality of hydrogen sensors 100, a detection unit 200, and a control unit 300.

실시예에 따르면, 복수의 수소 센서(100)는 차량 연료전지(10)의 수소 검출 정보를 획득할 수 있다. 수소 센서(100)는 누설 검지 센서 또는 농도 센서, 압력 센서, 질량 센서, 유동 센서 등을 포함할 수 있으며 이에 제한되지 않는다. 또한, 수소 센서(100)는 기체열전도식, 열선형 반도체식, 접촉연소식, 광학식, 수소 FET(Field Effect Transistor)식, 필름박막식 등 다양한 방식으로 동작하는 센서를 포함할 수 있다. 이 때, 수소 센서(100)에 의한 수소 검출 정보는 수소의 농도, 온도, 압력, 질량 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 수소 센서(100)는 수소의 농도를 검출할 수 있고, 수소 농도에 따른 검출 한계를 조절하여 사용할 수 있다. 예들 들어, 수소 센서(100)는 수소 농도가 100ppm이상일 때 수소를 검출하는 센서를 사용할 수 있다. According to the embodiment, the plurality of hydrogen sensors 100 may obtain hydrogen detection information of the vehicle fuel cell 10. The hydrogen sensor 100 may include, but is not limited to, a leak detection sensor, a concentration sensor, a pressure sensor, a mass sensor, or a flow sensor. In addition, the hydrogen sensor 100 may include sensors that operate in various ways, such as gas heat conduction type, hot wire semiconductor type, contact combustion type, optical type, hydrogen FET (Field Effect Transistor) type, and film thin film type. At this time, hydrogen detection information by the hydrogen sensor 100 may include hydrogen concentration, temperature, pressure, mass, etc. As an example, the hydrogen sensor 100 can detect the concentration of hydrogen and can be used by adjusting the detection limit according to the hydrogen concentration. For example, the hydrogen sensor 100 may use a sensor that detects hydrogen when the hydrogen concentration is 100 ppm or more.

감지 유닛(200)은 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛(300)에 전달할 수 있다. 상술한 바와 같이, 수소 센서(100)는 수소 농도에 기초하여 수소 검출 여부를 획득할 수 있고, 수소 농도가 검출 한계를 초과하면 수소 센서(100)가 이를 검출하고, 감지 유닛(200)은 수소의 누출 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 감지 유닛(200)은 수소 센서(100)에 의해 검출된 수소의 농도가 100ppm 이상인 경우 수소가 누출되었다고 판단할 수 있다. 또한, 감지 유닛(200)은 복수의 수소 센서(100) 중 어느 하나에서라도 특정 농도 이상의 수소가 검출된 경우에 수소가 누출되었다고 판단할 수 있으며, 이 경우, 복수의 수소 센서(100) 중 어느 센서에서 특정 농도 이상의 수소가 검출되었는지 정보를 획득할 수 있다. 뿐만 아니라, 감지 유닛(200)은 수소 센서(100)가 검출한 수소의 압력, 질량 등에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단할 수 있다. The detection unit 200 may determine whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information and transmit the determination result to the control unit 300. As described above, the hydrogen sensor 100 can determine whether hydrogen is detected based on the hydrogen concentration, and if the hydrogen concentration exceeds the detection limit, the hydrogen sensor 100 detects it, and the detection unit 200 detects the hydrogen concentration. It is possible to determine whether there is a leak or not. For example, the detection unit 200 may determine that hydrogen has leaked when the concentration of hydrogen detected by the hydrogen sensor 100 is 100 ppm or more. Additionally, the detection unit 200 may determine that hydrogen has leaked when hydrogen of a certain concentration or higher is detected in any one of the plurality of hydrogen sensors 100. In this case, any one of the plurality of hydrogen sensors 100 You can obtain information on whether hydrogen above a certain concentration has been detected. In addition, the detection unit 200 may determine whether hydrogen is leaking based on the pressure, mass, etc. of hydrogen detected by the hydrogen sensor 100.

실시예에 따르면, 판단 결과는 수소 누출 여부뿐 아니라 알림 정보, DTC 코드, 복수의 수소 센서(100) 중 어느 센서에서 수소가 검출되었는지 정보 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 감지 유닛(200)은 수소 센서(100)의 검출 정보에 기초하여 누출 여부를 판단하여, 판단 결과를 디지털 신호로 생성할 수 있다. 예를 들어, 감지 유닛(200)은 수소가 누출되었다고 판단된 경우 1, 누출되지 않았다고 판단된 경우 0의 디지털 신호를 생성하여 제어 유닛(300)에 전달할 수 있다. According to an embodiment, the determination result may include not only whether or not there is a hydrogen leak, but also notification information, a DTC code, and information on which sensor among the plurality of hydrogen sensors 100 detected hydrogen. As an example, the detection unit 200 may determine whether there is a leak based on detection information from the hydrogen sensor 100 and generate the determination result as a digital signal. For example, the detection unit 200 may generate a digital signal of 1 when it is determined that hydrogen has leaked, and 0 when it is determined that hydrogen has not leaked, and transmit it to the control unit 300.

실시예에 따르면, 감지 유닛(200)은 수소가 누출되었다고 판단된 경우 알림 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 감지 유닛(200)은 수소가 누출되지 않은 경우에는 별도의 알림을 생성하지 않고, 누출되었다고 판단된 경우에 한해 알림 정보를 생성할 수 있다. 알림 정보는 소리, 문자, 진동, 광학적 패턴 등으로 표현될 수 있고, DTC 코드를 포함할 수 있다. 이 때, 연료전지 시스템(1)은 알림 정보를 출력하기 위한 음향 장치, 디스플레이 장치 등을 포함할 수 있다. 감지 유닛(200)은 알림 정보를 생성한 경우, 알림 정보를 포함하는 판단 결과를 제어 유닛(300)에 전달할 수 있다.According to an embodiment, the detection unit 200 may generate notification information when it is determined that hydrogen has leaked. For example, the detection unit 200 may not generate a separate notification when hydrogen has not leaked, but may generate notification information only when it is determined that hydrogen has leaked. Notification information may be expressed as sound, text, vibration, optical patterns, etc., and may include a DTC code. At this time, the fuel cell system 1 may include a sound device, a display device, etc. for outputting notification information. When the detection unit 200 generates notification information, it may transmit a determination result including the notification information to the control unit 300.

감지 유닛(200) 및 제어 유닛(300)은 유선 또는 무선으로 통신할 수 있으며, RF 통신, 블루투스 통신, WI-FI 통신 등 다양한 통신 방식에 기초하여 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 감지 유닛(200) 및 제어 유닛(300)은 CAN 통신 방식에 기초하여 통신할 수 있다. The sensing unit 200 and the control unit 300 can communicate by wire or wirelessly, and can communicate based on various communication methods such as RF communication, Bluetooth communication, and WI-FI communication. According to one embodiment, the sensing unit 200 and the control unit 300 may communicate based on CAN communication.

실시예에 따르면, 제어 유닛(300)은 판단 결과에 기초하여 연료전지(10)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(300)은 연료전지(10)를 제어하기 위한 FCU(FUEL CELL CONTROLLING UNIT)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(300)은 전력 소모의 효율을 높이고 감지 유닛(200)으로부터 판단 결과를 전달받았을 때 빠른 대응을 가능하게 하기 위해, 차량의 운행 전 또는 운행 후의 상태에서는 슬립 모드 또는 절전 모드와 같이 알림만을 수신할 수 있도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛(300)은 슬립 모드(또는 절전 모드)와 제어 모드를 포함할 수 있고, 차량의 운행 전 또는 후에는 슬립 모드로 동작하고, 알림 정보를 수신한 경우 또는 차량의 운행 중에는 제어 모드로 전환하여 동작할 수 있다. According to the embodiment, the control unit 300 may control the operation of the fuel cell 10 based on the determination result. For example, the control unit 300 may include a FUEL CELL CONTROLLING UNIT (FCU) for controlling the fuel cell 10. In order to increase the efficiency of power consumption and enable a quick response when receiving a decision result from the detection unit 200, the control unit 300 only provides notifications such as sleep mode or power saving mode before or after driving the vehicle. It can operate to receive. For example, the control unit 300 may include a sleep mode (or power saving mode) and a control mode, and operates in the sleep mode before or after driving the vehicle, when receiving notification information or while driving the vehicle. It can be operated by switching to control mode.

실시예에 따르면, 제어 유닛(300)은 연료전지(10)의 오프 상태에서 알림 정보를 수신한 경우, 차량의 시동이 점화되면 시동 시퀀스를 중단하도록 제어할 수 있다. 제어 유닛(300)은 감지 유닛(200)으로부터 알림 정보를 수신하면 슬립 모드에서 제어 모드로 전환하여 동작할 수 있고, 사용자로부터 차량의 시동이 점화되면 시동 시퀀스를 중단하도록 제어할 수 있다. 이 때, 연료전지(10)의 오프 상태는 연료전지(10)의 전원이 들어오지 않은 상태 및 차량의 운행 전 또는 운행 후의 상태를 포함할 수 있다. 차량이 운행되지 않을 때(예를 들어, 차량의 운행 전 또는 운행 후의 상태) 감지 유닛(200)에 의해 수소가 누출되었다고 판단되면, 연료전지(10) 내부에 수소가 존재하여 시동 점화 과정에서 스파크에 의한 수소의 폭발 등 안전상 위험이 발생할 수 있다. 따라서, 제어 유닛(300)은 시동 시퀀스를 중단하도록 제어하여 만일의 위험을 방지할 수 있다. 이 때, 제어 유닛(300)의 시동 시퀀스의 중단 시점은 설계에 따라 다르게 설정될 수 있다. 일 예로, 제어 유닛(300)은 시동 시퀀스 중 배터리, FCU까지 점화된 이후 연료전지 시스템(1)을 구성하는 각종 전자 장치 점화 과정은 중단할 수 있다. According to an embodiment, when notification information is received while the fuel cell 10 is in an off state, the control unit 300 may control the vehicle to stop the starting sequence when the vehicle is ignited. When receiving notification information from the sensing unit 200, the control unit 300 can operate by switching from a sleep mode to a control mode, and can control the start sequence to be stopped when the vehicle is started by the user. At this time, the off state of the fuel cell 10 may include a state in which the fuel cell 10 is not powered and a state before or after driving the vehicle. If the detection unit 200 determines that hydrogen has leaked when the vehicle is not being driven (for example, before or after the vehicle is driven), hydrogen is present inside the fuel cell 10 and sparks are generated during the ignition process. Safety risks such as hydrogen explosion may occur. Accordingly, the control unit 300 can control to stop the starting sequence to prevent any danger. At this time, the stopping point of the startup sequence of the control unit 300 may be set differently depending on the design. For example, the control unit 300 may stop the ignition process of various electronic devices constituting the fuel cell system 1 after the battery and FCU are ignited during the starting sequence.

실시예에 따르면, 제어 유닛(300)은 연료전지(10)의 온 상태에서 알림 정보를 수신한 경우, 수소 밸브를 오프하도록 제어할 수 있다. 이 때, 감지 유닛(200)은 복수의 수소 센서(100) 중 어느 센서로부터 수소가 감지되었는지 판단하여 연료전지(10)의 어느 위치에서 수소가 누출되었는지 확인할 수 있다. 제어 유닛(300)은 검지 유닛(200)으로부터 수소 누출 위치를 포함하는 판단 결과를 전달 받아, 누출 위치로부터 가까운 수소 밸브를 오프하거나 순차적으로 모든 수소 밸브를 오프할 수 있다. 예를 들어, 수소 밸브는 수소 탱크 밸브, 수소 퍼지 밸브 등을 포함할 수 있고, 감지 유닛(200)으로부터 수소 탱크에서 수소가 검출된 경우 수소 탱크 밸브를 오프하거나, 수소 탱크 밸브 및 수소 퍼지 밸브를 순차적으로 오프할 수 있다. 이 때, 밸브를 오프한다는 것은 밸브의 개도를 조절하여 밸브를 닫는 것을 의미할 수 있다. 수소 밸브를 오프하면 연료전지의 수소 공급이 중단되어 연료전지에 의한 발전은 중단되나, 연료전지와 함께 구성되는 고전압 배터리에 의해 필요 전력을 충당하여 운행을 유지할 수 있다. According to an embodiment, the control unit 300 may control the hydrogen valve to turn off when notification information is received while the fuel cell 10 is in an on state. At this time, the detection unit 200 can determine which sensor among the plurality of hydrogen sensors 100 has detected hydrogen and confirm at which location in the fuel cell 10 hydrogen has leaked. The control unit 300 may receive a determination result including the hydrogen leak location from the detection unit 200 and turn off the hydrogen valve close to the leak location or turn off all hydrogen valves sequentially. For example, the hydrogen valve may include a hydrogen tank valve, a hydrogen purge valve, etc., and when hydrogen is detected in the hydrogen tank from the detection unit 200, the hydrogen tank valve may be turned off or the hydrogen tank valve and the hydrogen purge valve may be turned off. It can be turned off sequentially. At this time, turning off the valve may mean closing the valve by adjusting the opening degree of the valve. When the hydrogen valve is turned off, the supply of hydrogen to the fuel cell is stopped, and power generation by the fuel cell is stopped. However, the required power can be supplied by the high-voltage battery included with the fuel cell to maintain operation.

도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 배터리 관리 장치를 보여주는 도면이다.Figure 2 is a diagram showing a battery management device for a fuel cell system according to an embodiment disclosed in this document.

도 2를 참조하면, 연료전지 시스템(1)은 배터리 관리 장치(11)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the fuel cell system 1 may further include a battery management device 11.

실시예에 따르면, 배터리 관리 장치(11)는 연료전지(10)에 전원을 공급하는 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상태 정보에 기초하여 배터리(400)의 동작을 제어할 수 있다. 이 때 배터리의 상태 정보는 온도, 전압, 전류, 충전율(State Of Charge, SOC) 등을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the battery management device 11 may obtain status information of the battery that supplies power to the fuel cell 10 and control the operation of the battery 400 based on the status information. At this time, the battery status information may include temperature, voltage, current, and charge rate (State of Charge, SOC).

실시예에 따르면, 배터리 관리 장치(11)는 배터리(400)의 전압이 제1값 미만인 경우 또는 충전율이 제2값 미만인 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 배터리(400)가 감지 유닛(200)으로 전원 공급을 중단하도록 제어할 수 있다. 이 때, 제1값은 배터리(400)의 안정적 구동을 위해 기설정된 값일 수 있으며, 예를 들어, 9V로 설정될 수 있다. 배터리 관리 장치(11)는 배터리(400)의 전압이 제1값 미만이면 배터리(400)에 이상이 생긴 것으로 판단할 수 있고, 이에 대응하여 감지 유닛(200)으로 전원을 공급하지 않도록 제어할 수 있다. 또한, 제2값은 차량의 종류, 운행 목적 등에 기초하여 기설정된 값일 수 있으며, 예를 들어, 90%로 설정될 수 있다. 이 때, 배터리 관리 장치(11)는 배터리(400)가 감지 유닛(200)으로 전원 공급을 중단하도록 하기 위해 배터리(400)에 연결되는 래치 릴레이를 오프시키는 방식을 사용할 수 있다. 또한, 배터리 관리 장치(11)는 전압이 제1값 미만인 경우 또는 충전율이 제2값 미만인 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 소리, 문자, 광학적 패턴 알람 등을 통해 사용자에게 과방전 여부, 저전압 경고 등을 알릴 수 있다. According to an embodiment, the battery management device 11 is configured to detect the battery 400 when at least one of the case where the voltage of the battery 400 is less than the first value or the charging rate is less than the second value. ) can be controlled to stop power supply. At this time, the first value may be a preset value for stable operation of the battery 400, and may be set to 9V, for example. If the voltage of the battery 400 is less than the first value, the battery management device 11 may determine that an abnormality has occurred in the battery 400, and may control the battery 400 not to supply power to the detection unit 200 in response. there is. Additionally, the second value may be a preset value based on the type of vehicle, purpose of operation, etc., and may be set to 90%, for example. At this time, the battery management device 11 may use a method of turning off the latch relay connected to the battery 400 in order for the battery 400 to stop supplying power to the sensing unit 200. In addition, if at least one of the voltage is below the first value or the charging rate is below the second value, the battery management device 11 informs the user of overdischarge and low voltage through a sound, text, or optical pattern alarm. Warnings, etc. can be issued.

도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 복수의 수소 센서의 예시를 보여주는 도면이다.Figure 3 is a diagram showing an example of a plurality of hydrogen sensors according to an embodiment disclosed in this document.

도 3을 참조하면, 연료전지(10)는 연료전지 탱크(12), 연료전지 스택(13) 및 수소 공급 장치(14)를 포함할 수 있다. 이 때, 복수의 수소 센서(100)는 연료전지(10) 내 수소가 누출될 수 있는 가능성이 있는 곳에 추가로 혹은 상기 위치에 대신하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 수소 센서(110)는 연료전지 탱크(12)에 배치되어 연료전지 탱크(12)에서의 수소 검출 정보를 획득할 수 있고, 제2 수소 센서(120)는 연료전지 스택(13)에 배치되어 연료전지 스택(13)에서의 수소 검출 정보를 획득할 수 있다. 이와 유사하게, 제3 수소 센서(130)는 수소 공급 장치(14)에 배치되어 수소 공급 장치(14)에서의 수소 검출 정보를 획득할 수 있다. 도 3에서는 3개의 수소 센서를 도시하였으나, 수소 센서의 개수와 배치되는 위치는 이에 제한되지 않는다. Referring to FIG. 3, the fuel cell 10 may include a fuel cell tank 12, a fuel cell stack 13, and a hydrogen supply device 14. At this time, the plurality of hydrogen sensors 100 may be placed in addition to or instead of a location where there is a possibility of hydrogen leaking within the fuel cell 10. For example, the first hydrogen sensor 110 is disposed in the fuel cell tank 12 to obtain hydrogen detection information in the fuel cell tank 12, and the second hydrogen sensor 120 is located in the fuel cell stack ( 13), it is possible to obtain hydrogen detection information in the fuel cell stack 13. Similarly, the third hydrogen sensor 130 may be disposed in the hydrogen supply device 14 to obtain hydrogen detection information in the hydrogen supply device 14. Although three hydrogen sensors are shown in FIG. 3, the number and placement positions of the hydrogen sensors are not limited thereto.

도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 감지 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the configuration of a sensing unit according to an embodiment disclosed in this document.

도 4를 참조하면, 감지 유닛(200)은 전원을 공급하는 배터리(500), 배터리로부터 전원을 공급 받아 변압을 수행하는 레귤레이터(210), 제어 유닛(300)과 통신하는 통신부(220), 복수의 커넥터(231) 및 복수의 커넥터(231)에 탈착 가능하고 복수의 수소 센서(100)와 연결되어 복수의 수소 센서(100)의 상태 정보를 획득하는 복수의 센서 IC(232)를 포함하는 센서부(230) 및 수소 검출 정보에 기초하여 판단 결과를 생성하고, 상태 정보에 기초하여 복수의 수소 센서(100)의 손상 여부를 판단하는 컨트롤러(240)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the sensing unit 200 includes a battery 500 that supplies power, a regulator 210 that receives power from the battery and performs voltage transformation, a communication unit 220 that communicates with the control unit 300, and a plurality of devices. A sensor including a connector 231 and a plurality of sensor ICs 232 that are detachable from the plurality of connectors 231 and connected to the plurality of hydrogen sensors 100 to obtain status information of the plurality of hydrogen sensors 100. It may include a controller 240 that generates a determination result based on the unit 230 and hydrogen detection information and determines whether the plurality of hydrogen sensors 100 are damaged based on status information.

배터리(500)는 감지 유닛(200)에 전원을 공급할 수 있고, 레귤레이터(210)는 감지 유닛(200)을 구성하는 부품 예를 들어, 센서 IC(232)의 정격 전압에 맞게 변압을 수행할 수 있다. 예를 들어, 배터리(400)는 감지 유닛(200)에 12V 전원을 공급할 수 있고, 레귤레이터(210)는 12V를 5V로 변압할 수 있다. The battery 500 may supply power to the sensing unit 200, and the regulator 210 may perform transformation to match the rated voltage of the components constituting the sensing unit 200, for example, the sensor IC 232. there is. For example, the battery 400 can supply 12V power to the sensing unit 200, and the regulator 210 can transform the 12V to 5V.

통신부(220)는 제어 유닛(300)과 유선 또는 무선으로 통신할 수 있으며, 예를 들어, CAN 통신 방식에 기초하여 통신할 수 있다. The communication unit 220 may communicate with the control unit 300 by wire or wirelessly, for example, based on CAN communication.

센서부(230)는 복수의 커넥터(231) 및 복수의 센서 IC(232)를 포함할 수 있다. 이 때, 센서 IC(232) 각각은 커넥터(231)에 탈착 가능하며, 커넥터(231)와 센서 IC(232)는 1대1로 결합할 수 있다. 또한, 센서 IC(232) 각각은 수소 센서(100) 각각에 1대1로 대응하여 연결될 수 있다. 이 때 센서 IC(232)와 수소 센서(100)는 유선으로 연결될 수도 무선으로 연결될 수도 있다. 복수의 센서 IC(232)는 수소 센서(100)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 수소 센서(100)의 상태 정보는 센서의 전압, 전류, 온도 등을 포함할 수 있다. The sensor unit 230 may include a plurality of connectors 231 and a plurality of sensor ICs 232. At this time, each of the sensor ICs 232 is detachable from the connector 231, and the connector 231 and the sensor IC 232 can be combined one to one. Additionally, each of the sensor ICs 232 may be connected to each of the hydrogen sensors 100 in a one-to-one correspondence. At this time, the sensor IC 232 and the hydrogen sensor 100 may be connected by wire or wirelessly. The plurality of sensor ICs 232 may obtain status information of the hydrogen sensor 100. Status information of the hydrogen sensor 100 may include sensor voltage, current, temperature, etc.

실시예에 따르면, 감지 유닛(200)은 복수의 커넥터(231)를 구비하여, 수소 센서(100)를 원하는 만큼 부가하거나 제거하여 사용할 수 있다. 추가된 수소 센서(100)는 사용되지 않고 있던 여분의 커넥터(231) 및 센서 IC(232)와 결합될 수 있다. 즉, 감지 유닛(200)은 복수의 커넥터(231)를 구비함으로써 추가로 수소 센서(100)를 통한 수소 감지가 필요한 경우에도, 여분의 커넥터(231)에 센서 IC(232) 및 수소 센서(100)를 결합하여 사용함으로써 확장성을 부여할 수 있다. 즉, 추가적인 수소 센서 구비를 위해 HW 설계를 변경하거나 재설계할 필요가 없다는 장점이 있다. 이를 통해, 비치량이나 차량의 종류에 따라 다양한 출력 및 패키징 사이즈를 요구하는 경우에도 필요한 사양에 대응하여 감지 유닛(200)을 구성할 수 있다. According to the embodiment, the sensing unit 200 is provided with a plurality of connectors 231, so that the hydrogen sensor 100 can be added or removed as desired. The added hydrogen sensor 100 can be combined with the extra connector 231 and sensor IC 232 that are not being used. That is, the detection unit 200 is provided with a plurality of connectors 231, so that even when hydrogen detection through the hydrogen sensor 100 is additionally required, the sensor IC 232 and the hydrogen sensor 100 are installed in the extra connector 231. ) can be used in combination to provide scalability. In other words, there is an advantage that there is no need to change or redesign the HW design to provide additional hydrogen sensors. Through this, the sensing unit 200 can be configured to correspond to the required specifications even when various output and packaging sizes are required depending on the load or type of vehicle.

실시예에 따르면, 컨트롤러(240)는 수소 검출 정보에 기초하여 판단 결과를 생성하고, 상태 정보에 기초하여 복수의 수소 센서(100)의 손상 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러(240)는 MCU(MICRO CONTROLLING UNIT)을 포함할 수 있고, 센서 IC(232)로부터 센서의 상태 정보를 유선 또는 무선으로 통신하여 전달받을 수 있다. According to an embodiment, the controller 240 may generate a determination result based on hydrogen detection information and determine whether the plurality of hydrogen sensors 100 are damaged based on status information. The controller 240 may include a MICRO CONTROLLING UNIT (MCU) and may receive sensor status information from the sensor IC 232 through wired or wireless communication.

실시예에 따르면, 컨트롤러(240)는 센서 IC(232)가 획득한 수소 센서의 상태 정보에 기초하여 수소 센서(100)의 손상 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상태 정보는 센서의 전압, 전류 등을 포함할 수 있고, 센서 IC(232)에 의해 획득된 특정 센서의 전압이 정상 동작시의 전압보다 일정 수준 낮거나 높은 경우, 컨트롤러(240)는 해당 센서가 손상되었다고 판단할 수 있다. 이를 통해, 사용자는 수소 센서(100)가 손상된 것으로 판단되면 손상된 센서의 교체를 수행할 수 있다. 이 때, 사용자는 교체된 수소 센서에 대응하도록 감지 유닛(200) 전체를 재설정할 필요 없이, 커넥터(231)에 부착된 센서 IC(232)와 연결함으로써 수소 센서(100)를 용이하게 교체할 수 있다.According to an embodiment, the controller 240 may determine whether the hydrogen sensor 100 is damaged based on the status information of the hydrogen sensor acquired by the sensor IC 232. For example, the status information may include sensor voltage, current, etc., and if the voltage of a specific sensor acquired by the sensor IC 232 is lower or higher than the voltage during normal operation, the controller 240 It may be determined that the sensor is damaged. Through this, if the user determines that the hydrogen sensor 100 is damaged, he or she can replace the damaged sensor. At this time, the user can easily replace the hydrogen sensor 100 by connecting it with the sensor IC 232 attached to the connector 231 without having to reset the entire sensing unit 200 to correspond to the replaced hydrogen sensor. there is.

도 4에 도시된 배터리(500)는 도 3에 도시된 배터리(400)와 실질적으로 동일할 수 있다.The battery 500 shown in FIG. 4 may be substantially the same as the battery 400 shown in FIG. 3 .

도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 5 is a flowchart for explaining a method of operating a fuel cell system according to an embodiment disclosed in this document.

도 5를 참조하면, 연료전지 시스템의 동작 방법은, 차량 연료전지의 수소 검출 정보를 획득하는 단계(S100), 감지 유닛이 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛에 전달하는 단계(S200) 및 제어 유닛이 판단 결과에 기초하여 연료전지의 동작을 제어하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the method of operating the fuel cell system includes acquiring hydrogen detection information of a vehicle fuel cell (S100), the detection unit determines whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information, and controlling the determination result. It may include a step of transmitting to the unit (S200) and a step of the control unit controlling the operation of the fuel cell based on the determination result (S300).

S100 단계에서, 복수의 수소 센서(100)는 차량 연료전지(10)의 수소 검출 정보를 획득할 수 있다. In step S100, the plurality of hydrogen sensors 100 may obtain hydrogen detection information of the vehicle fuel cell 10.

S200 단계에서, 감지 유닛(200)은 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛(300)에 전달할 수 있다. In step S200, the detection unit 200 may determine whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information and transmit the determination result to the control unit 300.

S300 단계에서, 제어 유닛(300)은 판단 결과에 기초하여 연료전지의 동작을 제어할 수 있다. In step S300, the control unit 300 may control the operation of the fuel cell based on the determination result.

도 6은 본 문서에 개시된 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템의 동작 로직을 보여주는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the operation logic of a fuel cell system according to another embodiment disclosed in this document.

도 6을 참조하면, S1000 단계에서, 배터리 관리 장치(11)는 배터리 전압이 제1값 이상이고 충전율이 제2값 이상인지 판단할 수 있다. Referring to FIG. 6, in step S1000, the battery management device 11 may determine whether the battery voltage is greater than or equal to a first value and the charging rate is greater than or equal to a second value.

S1100 단계에서, 배터리 관리 장치(11)는 배터리 전압이 제1값 미만이거나 충전율이 제2값 미만 중 적어도 하나의 경우에, 감지 유닛(200)으로 전원 공급을 중단하도록 제어할 수 있다. In step S1100, the battery management device 11 may control to stop supplying power to the sensing unit 200 when at least one of the battery voltage is less than the first value or the charging rate is less than the second value.

S1200 단계에서, 복수의 수소 센서(100)는 차량 연료전지의 수소 검출 정보를 획득할 수 있다. In step S1200, the plurality of hydrogen sensors 100 may obtain hydrogen detection information of the vehicle fuel cell.

S1300 단계에서, 감지 유닛(200)은 수소 누출 여부를 판단할 수 있다. In step S1300, the detection unit 200 may determine whether hydrogen is leaking.

S1400 단계에서, 감지 유닛(200)은 수소가 누출된 것으로 판단되면 알림 정보를 생성할 수 있다. In step S1400, the detection unit 200 may generate notification information if it is determined that hydrogen has leaked.

S1500 단계에서, 감지 유닛(200)은 제어 유닛(300)으로 알림 정보를 포함하는 판단 결과를 전달할 수 있다. In step S1500, the sensing unit 200 may transmit a determination result including notification information to the control unit 300.

S1600 단계에서, 연료전지 시스템(1)은 연료전지의 시동 상태를 판단할 수 있다. In step S1600, the fuel cell system 1 can determine the starting state of the fuel cell.

S1700 단계에서, 연료전지 시동이 오프 상태에서 사용자가 차량 시동을 점화하였는지 여부를 판단할 수 있다. In step S1700, it can be determined whether the user ignited the vehicle while the fuel cell ignition was off.

S1800 단계에서, 차량 시동이 점화된 경우, 제어 유닛(300)은 시동 시퀀스를 중단할 수 있다. In step S1800, when the vehicle is ignited, the control unit 300 may stop the starting sequence.

S1900 단계에서, 제어 유닛(300)은 수소 밸브를 오프하도록 제어할 수 있다. In step S1900, the control unit 300 may control the hydrogen valve to turn off.

이상에서, 본 문서에 개시된 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 문서에 개시된 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 문서에 개시된 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. In the above, just because all the components constituting the embodiments disclosed in this document are described as being combined or operated in combination, the embodiments disclosed in this document are not necessarily limited to these embodiments. That is, as long as it is within the scope of the purpose of the embodiments disclosed in this document, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소를 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, terms such as “include,” “comprise,” or “have,” as used above, mean that the corresponding component may be contained, unless specifically stated to the contrary, and thus exclude other components. It should be interpreted as being able to include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the embodiments disclosed in this document belong, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as terms defined in dictionaries, should be interpreted as consistent with the contextual meaning of the relevant technology, and should not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined in this document.

이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시된 기술사상의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 문서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea disclosed in this document, and those skilled in the art in the technical field to which the embodiments disclosed in this document belong will understand without departing from the essential characteristics of the embodiments disclosed in this document. Various modifications and variations will be possible. Accordingly, the embodiments disclosed in this document are not intended to limit the technical idea of the embodiments disclosed in this document, but rather to explain them, and the scope of the technical idea disclosed in this document is not limited by these embodiments. The scope of protection of the technical ideas disclosed in this document shall be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope shall be interpreted as being included in the scope of rights of this document.

1 : 연료전지 시스템
10 : 연료전지
11 : 배터리 관리 장치
12 : 연료전지 탱크
13 : 연료전지 스택
14 : 수소 공급 장치
100 : 복수의 수소 센서
110 : 제1 수소 센서
120 : 제2 수소 센서
130 : 제3 수소 센서
200 : 감지 유닛
210 : 레귤레이터
220 : 통신부
230 : 센서부
231 : 커넥터
232 : 센서 IC
240 : 컨트롤러
300 : 제어 유닛
400, 500 : 배터리
1: Fuel cell system
10: Fuel cell
11: Battery management device
12: Fuel cell tank
13: Fuel cell stack
14: Hydrogen supply device
100: plural hydrogen sensors
110: first hydrogen sensor
120: second hydrogen sensor
130: Third hydrogen sensor
200: detection unit
210: regulator
220: Department of Communications
230: sensor unit
231: connector
232: Sensor IC
240: controller
300: control unit
400, 500: Battery

Claims (10)

차량 연료전지의 수소 검출 정보를 획득하는 복수의 수소 센서; 및
상기 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛에 전달하는 감지 유닛을 포함하고,
상기 제어 유닛은 상기 판단 결과에 기초하여 상기 연료전지의 동작을 제어하는 연료전지 시스템.
A plurality of hydrogen sensors that obtain hydrogen detection information from a vehicle fuel cell; and
It includes a detection unit that determines whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information and transmits the determination result to the control unit,
A fuel cell system wherein the control unit controls the operation of the fuel cell based on the determination result.
제1항에 있어서,
상기 판단 결과는 알림 정보를 포함하고,
상기 감지 유닛은 수소가 누출되었다고 판단된 경우 상기 알림 정보를 생성하는 연료전지 시스템.
According to paragraph 1,
The determination result includes notification information,
A fuel cell system in which the detection unit generates the notification information when it is determined that hydrogen has leaked.
제2항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 연료전지의 오프 상태에서 상기 알림 정보를 수신한 경우, 상기 차량의 시동이 점화되면 시동 시퀀스를 중단하도록 제어하는 연료전지 시스템.
According to paragraph 2,
The fuel cell system wherein the control unit controls to stop the starting sequence when the vehicle is ignited when the notification information is received while the fuel cell is in an off state.
제2항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 연료전지의 온 상태에서 상기 알림 정보를 수신한 경우, 수소 밸브를 오프(OFF)하도록 제어하는 연료전지 시스템.
According to paragraph 2,
The fuel cell system wherein the control unit controls the hydrogen valve to turn off when the notification information is received while the fuel cell is in an on state.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛과 상기 감지 유닛은 CAN 통신 방식에 기초하여 통신하는 연료전지 시스템.
According to paragraph 1,
A fuel cell system in which the control unit and the detection unit communicate based on CAN communication.
제1항에 있어서,
상기 연료전지에 전원을 공급하는 배터리의 상태 정보를 획득하고, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 배터리의 동작을 제어하는 배터리 관리 장치를 더 포함하는 연료전지 시스템.
According to paragraph 1,
The fuel cell system further includes a battery management device that obtains status information of a battery that supplies power to the fuel cell and controls operation of the battery based on the status information.
제6항에 있어서,
상기 상태 정보는 전압 및 충전율 중 적어도 하나를 포함하는 연료전지 시스템.
According to clause 6,
A fuel cell system wherein the state information includes at least one of voltage and charge rate.
제7항에 있어서,
상기 배터리 관리 장치는,
상기 전압이 제1값 미만인 경우 또는 상기 충전율이 제2값 미만인 경우 중 적어도 하나의 경우에 해당하면, 상기 배터리가 상기 감지 유닛으로 전원 공급을 중단하도록 제어하는 연료전지 시스템.
In clause 7,
The battery management device,
A fuel cell system that controls the battery to stop supplying power to the sensing unit when at least one of the voltage is less than the first value or the charging rate is less than the second value.
제1항에 있어서,
상기 감지 유닛은,
전원을 공급하는 배터리;
상기 배터리로부터 전원을 공급받아 변압을 수행하는 레귤레이터;
상기 제어 유닛과 통신하는 통신부;
복수의 커넥터 및 상기 복수의 커넥터에 탈착 가능하고, 상기 복수의 수소 센서와 연결되어 상기 복수의 수소 센서의 상태 정보를 획득하는 복수의 센서 IC를 포함하는 센서부; 및
상기 수소 검출 정보에 기초하여 상기 판단 결과를 생성하고, 상기 상태 정보에 기초하여 상기 복수의 수소 센서의 손상 여부를 판단하는 컨트롤러를 포함하는 연료전지 시스템.
According to paragraph 1,
The sensing unit is,
Battery to provide power;
a regulator that receives power from the battery and performs voltage transformation;
a communication unit communicating with the control unit;
A sensor unit including a plurality of connectors and a plurality of sensor ICs detachable from the plurality of connectors and connected to the plurality of hydrogen sensors to obtain status information of the plurality of hydrogen sensors; and
A fuel cell system comprising a controller that generates the determination result based on the hydrogen detection information and determines whether the plurality of hydrogen sensors are damaged based on the status information.
차량 연료전지의 수소 검출 정보를 획득하는 단계;
상기 수소 검출 정보에 기초하여 수소의 누출 여부를 판단하고, 판단 결과를 제어 유닛에 전달하는 단계; 및
상기 제어 유닛이 상기 판단 결과에 기초하여 상기 연료전지의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 연료전지 시스템의 동작 방법.
Obtaining hydrogen detection information of a vehicle fuel cell;
determining whether hydrogen is leaking based on the hydrogen detection information and transmitting the determination result to a control unit; and
A method of operating a fuel cell system including the control unit controlling the operation of the fuel cell based on the determination result.
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