WO2014142387A1 - Control apparatus and control method of fuel cell system - Google Patents

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WO2014142387A1
WO2014142387A1 PCT/KR2013/004438 KR2013004438W WO2014142387A1 WO 2014142387 A1 WO2014142387 A1 WO 2014142387A1 KR 2013004438 W KR2013004438 W KR 2013004438W WO 2014142387 A1 WO2014142387 A1 WO 2014142387A1
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fuel cell
cell system
unit
abnormality
central controller
Prior art date
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PCT/KR2013/004438
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차두호
최청훈
유성주
전희권
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지에스칼텍스 주식회사
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    • 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
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a control device of a fuel cell system and a control method thereof, and in particular, to minimize the amount of power wasted in the standby operation state to increase the energy efficiency, and at the same time the overall state of the system when power is restored or powered on
  • the present invention relates to a control device of a fuel cell system and a method of controlling the fuel cell system configured to remove the instability of the system in advance.
  • a fuel cell is a device that generates electrical energy by electrochemically reacting fuel and an oxidant.
  • the fuel of the fuel cell is mainly used hydrogen, hydrocarbons, alcohol, etc.
  • various fuels such as natural gas, methanol, LPG, naphtha, kerosene, gasified coal can be used.
  • the oxidizing agent air, chlorine, chlorine dioxide and the like are used.
  • a general fuel cell system generally includes a fuel reformer, a fuel cell stack, a power converter, and a heat exchanger.
  • the fuel reformer is a device for chemically supplying general fuel (LPG, LNG, methane, coal gas, methanol, etc.) containing hydrogen and converting it into hydrogen required by the fuel cell.
  • the fuel cell stack is a device that receives hydrogen from a fuel reformer and receives oxygen in air to generate direct current electricity, water, and thermal energy.
  • a power converter eg, an inverter
  • a power converter is a device that converts direct current electricity generated from a fuel cell stack into alternating current electricity
  • a heat exchanger device converts reaction heat generated from a fuel cell reaction in a fuel cell stack or hydrogen conversion of a fuel reformer. It is a device used for hot water or heating by using waste heat from the process.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a control device of a fuel cell system according to the prior art.
  • the control device 600 of the fuel cell system according to the prior art includes a power supply unit 602, the control unit 604 and the operation unit 606.
  • the power supply unit 602 receives an external AC power, converts it into DC power, and supplies the same to the control unit 604 and the operation unit 606.
  • the power supply unit 602 may be configured as a switched mode power supply (SMPS).
  • the control unit 604 receives power from the power supply unit 602 to control the overall operation of the fuel cell system.
  • the operating unit 606 (BOP; Balance Of Plant) includes a fuel pump for supplying fuel to the fuel reformer of the fuel cell system, and a blower for supplying air to the cathode portion of the fuel cell stack of the fuel cell system. Power is supplied through the supply unit 602 and is controlled by the controller 604 to operate the fuel cell system.
  • the present invention is to solve the above problems, embodiments of the present invention to minimize the amount of power wasted in the standby operation state of the fuel cell system to increase the energy efficiency, and at the same time to restore power or power on after power failure
  • the aim is to proactively eliminate the instability of the fuel cell system by self-diagnosing the overall condition and taking self-action in case of problems.
  • the control device of the fuel cell system for solving the above problems, a power supply unit for receiving an external AC power and converting it to a DC power supply, the fuel cell receiving power from the power supply unit A central control unit for controlling the operation of the system, and monitoring the abnormal state of the fuel cell system, the main switch unit for turning on or off the DC power supplied from the power supply unit under the control of the central control unit, and through the main switch unit A driving unit for supplying fuel and air to the fuel cell stack of the fuel cell system by receiving power from the power supply unit, and collecting state information of the fuel cell system at the request of the central controller and providing it to the central controller. It includes.
  • the central control unit when the initial power supply of the power supply unit or the set inspection period has elapsed, supplies the DC power to the operation start unit through the main switch unit, the state information of the fuel cell system from the operation start unit Can be received.
  • the central controller may control the driving unit during operation to recover the abnormality.
  • the central controller may lock the fuel cell system when the abnormality of the fuel cell system is not recovered during the set allowable time.
  • the central controller may output a set warning message.
  • the central controller may notify a manufacturer of the fuel cell system of the abnormality through a network when the warning message is output.
  • the warning message may include one or more of sound, screen display, and remote notification using a network.
  • the control device of the fuel cell system may further include a temperature measuring unit configured to measure a temperature of the fuel cell system at a measurement position set using a temperature sensor, wherein the central controller comprises the fuel measured by the temperature measuring unit.
  • the reformer temperature of the battery system exceeds the set range, the reformer may be cooled by operating one or more of the cooling fan, blower, and cooling circulation pump included in the operation unit or by supplying water to the reformer. have.
  • the central controller may operate the driving unit during operation through the main switch unit.
  • the driving unit may further include a voltage measuring unit configured to measure a voltage of each unit cell of the fuel cell stack of the fuel cell system, and wherein the central controller is configured to exceed the set range of the voltage measured by the voltage measuring unit.
  • a residual load in the fuel cell stack may be consumed by connecting a load to an output terminal of the fuel cell stack.
  • the operation unit during operation, one or more flow rate sensors for measuring the flow rate of the pipe included in the fuel cell system, one or more hydraulic sensors for measuring the hydraulic pressure of the pipe, one for measuring the water level of the reservoir provided in the fuel cell system
  • the apparatus may further include a data collector including a level sensor and a gas leak detector configured to detect whether there is a gas leak of the fuel cell system.
  • the central controller may determine that an abnormality has occurred in a corresponding sensor when at least one sensing value of the flow sensor, the hydraulic sensor, or the level sensor is out of a set range.
  • the central controller may supply water to the reservoir by controlling a valve included in the driving unit during operation when the water level measured by the level sensor is less than a set range.
  • the central controller transmits a control signal for at least one of a valve, a pump, or a blower included in the driving unit, and a sensing value of at least one of the flow sensor, the hydraulic sensor, and the level sensor is transmitted to the control signal. If it does not match, it may be determined that the valve, pump or blower has failed.
  • the central controller may output a warning message and lock the fuel cell system when the gas leak detector detects a gas leak in the fuel cell system.
  • the central controller may transmit a test signal set to one or more boards included in the fuel cell system, or detect whether each board is capable of communication and whether or not an abnormality occurs according to an abnormal signal received from the board. have.
  • the control method performed in the control apparatus of the fuel cell system in order to solve the above problems the first step of receiving an external AC power from the power supply unit, converts it to DC power supply to the central control unit, the central control unit In the second step of supplying DC power to the driving unit during operation by controlling the main switch unit connected to the power supply unit, and in the central control unit, receives the state information of the fuel cell system from the driving unit during operation, the state information According to the third step of monitoring the abnormality of the fuel cell system.
  • the method may further include controlling the main switch unit to control the DC power supplied to the driving unit during operation when the fuel cell system is determined to be normal by the central controller after performing the third step. It may further comprise a fourth step of blocking.
  • the central controller may repeat the second to fourth steps according to a set inspection period.
  • the third step may further include performing recovery of the abnormality by controlling the driving unit when it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information.
  • the performing of the restoration may further include locking the fuel cell system when the abnormality of the fuel cell system is not restored for a predetermined allowable time.
  • the method may further include outputting a set warning message when it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information.
  • the outputting of the warning message may further include notifying a manufacturer of the fuel cell system of the abnormality through a network.
  • the unnecessary standby power of the operation unit may be cut off to minimize power consumption and increase energy use efficiency.
  • the standby power cut-off it is possible to extend the life and replacement cycles of the components constituting the moving part during operation.
  • the entire state of the fuel cell system is self-monitored, if the failure occurs fuel cell system
  • the entire fuel cell system may be prevented from causing a problem or a safety accident due to a failure or abnormality of any part.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a control device 200 of a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing the detailed configuration of the operating unit 208 of the control device 200 of the fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are flowcharts illustrating a control method 400 of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a block diagram showing a control device of a fuel cell system according to the prior art.
  • the fuel cell system 100 includes a fuel reformer 102, a fuel cell stack 104, a power converter 106, and a heat exchanger 108.
  • the fuel reformer 102 chemically receives general fuel (LPG, LNG, methane, coal gas, methanol, etc.) containing hydrogen and converts the hydrogen into hydrogen required by the fuel cell.
  • general fuel LPG, LNG, methane, coal gas, methanol, etc.
  • the fuel cell stack 104 is formed of a plurality of unit cells including an anode, an electrolyte, a cathode, and a separator plate.
  • the fuel cell stack 104 receives hydrogen from the fuel reformer 102 and receives oxygen from the air. Generate electricity and heat energy.
  • the power converter 106 converts direct current (DC) generated from the fuel cell stack 104 into alternating current (AC), and may be configured, for example, as an inverter.
  • the heat exchanger 108 is a device for heat exchange such that the heat energy generated from the fuel cell stack 104 can be used for hot water and heating.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a control device 200 of a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the control device 200 of the fuel cell system 100 is the power supply unit 202, the central control unit 204, the main switch unit 206, the driving unit 208 ), A temperature measuring unit 210, a voltage measuring unit 212, and a data collecting unit 214.
  • the central control unit 204 and the temperature measuring unit 210 are driven at all times, and the operating unit 208, the voltage measuring unit 212, and the data collection unit 214 are operating at run time. Separated by.
  • the driving unit at all times means that the power is always supplied when the power supply to the power supply unit 202
  • the driving unit during operation means that the power is supplied only when the operation of the fuel cell system 100.
  • power supply and shut-off of the driving unit during operation are performed in the main switch unit 206 under the control of the central controller 204. That is, when the central control unit 204 controls the main switch unit 206, the power is supplied to the driving unit during operation, and when the OFF control is OFF, the power supplied to the driving unit during operation is cut off.
  • the power supply unit 202 receives an external AC power, converts the input AC power into DC power, and supplies the same.
  • the power supply unit 202 may be configured of, for example, a switched mode power supply (SMPS).
  • SMPS switched mode power supply
  • the central controller 204 receives power from the power supply unit 202 to control the overall operation of the fuel cell system 100.
  • the central control unit 204 is a driving signal by a set driving program (for example, a program that repeats driving and stopping according to a set time) or an external input (for example, a direct input through a remote controller or a room cone). And generate a stop signal.
  • a set driving program for example, a program that repeats driving and stopping according to a set time
  • an external input for example, a direct input through a remote controller or a room cone.
  • the central control unit 204 monitors the abnormality of the fuel cell system 100 at the time of initial power-up of the power supply unit 202 (including the case of recovery from power failure) or every set inspection period, and the abnormality of the monitoring result occurs. In this case, the operation unit 208 is controlled to perform a recovery (self-action) or output a set warning message. If the abnormality of the fuel cell system 100 is not recovered during the set allowable time (for example, 24 hours), the central controller 204 locks the entire fuel cell system 100 to the fuel cell system in an abnormal state. Block 100 from running. The locked state may be released after the abnormality of the fuel cell system 100 is recovered by an expert or a manufacturer. Such an abnormality monitoring of the fuel cell system 100 and a countermeasure when an abnormality occurs will be described later.
  • the main switch unit 206 controls on or off the DC power supplied from the power supply unit 202 to the driving unit in operation under the control of the central controller 204. Specifically, the main switch unit 206 turns on the DC power supplied from the power supply unit 202 when the control signal of the central controller 204 is the driving signal, and when the driving signal is the driving stop signal. The DC power supplied from the supply unit 202 is turned off. Accordingly, when the main switch unit 206 is ON, power is supplied to the driving unit during operation, and when the main switch unit 206 is controlled to OFF, the power supplied to the driving unit during operation is cut off.
  • Such a main switch unit 206 may be implemented using, for example, a relay. Through such a configuration, the driving unit may supply power only during operation of the fuel cell system 100 and cut off power in the remaining sections, thereby significantly reducing standby power of the fuel cell system 100.
  • the operating unit 208 receives power from the power supply unit 202 through the main switch unit 206 and supplies fuel and air to the fuel cell stack of the fuel cell system.
  • the operating unit 208 is a fuel pump 300, blower 302, heat circulation pump 304, coolant pump 306, valve 308, DC A DC converter 310 and a relay 312 are included.
  • the fuel pump 300 supplies fuel to the fuel reformer 102 of the fuel cell system 100.
  • a natural gas (NG) pump, a PrOx (Preferential Oxidation) pump, or the like may be used.
  • the blower 302 supplies air to the cathode portion of the fuel cell stack 104 of the fuel cell system 100.
  • a Cair (Cathode air) pump etc. can be used, for example.
  • the heat circulation pump 304 is mounted on the hot water and heating pipe of the heat exchanger 108 to circulate the heated water under the control of the central controller 204.
  • a thermal circulation pump 304 a CG (Cogeneration) pump etc. can be used, for example.
  • the coolant pump 306 is mounted on the hot water and heating pipe of the heat exchanger 108 to circulate the coolant for cooling under the control of the central controller 204.
  • the valve 308 is mounted on the hot water and heating pipe of the heat exchanger 108 to adjust the flow rate of the pipe under the control of the central controller 204.
  • the operating unit 208 may further include a heater for increasing the temperature of each part of the fuel cell system 100, a cooling fan, and the like.
  • the DC-DC converter 310 converts the DC voltage of the power supplied from the main switch unit 206 into a driving voltage to convert the fuel pump 300, the blower 302, the heat circulation pump 304, and the coolant pump 306. ), A valve 308, a heater, a fan and the like.
  • the relay unit 312 controls on / off of the driving voltage supplied from the DC-DC converter 310 in accordance with the individual drive signal of the central controller 204.
  • a relay unit 312 is a switch role element that can control the ON / OFF of the electrically connected components, the components connected to itself under the command of the central control unit 204 (each pump, blower, valve, heater , Fans, etc.) can be configured to turn on and off.
  • the temperature measuring unit 210 receives power from the power supply unit 202 and includes one or more temperature sensors.
  • the temperature sensor may be installed in the fuel reformer 102, the fuel cell stack 104, and the heat exchanger 108, and the temperature measuring unit may be used to operate the fuel cell system 100 using the temperature sensor.
  • the required temperature can be collected. Since the data collected by the temperature measuring unit 210 is in the form of a voltage or a resistance value, the data is converted (corrected) to Celsius or Fahrenheit and transmitted to the central controller 204.
  • the temperature measuring unit 210 is configured to be included in the moving unit at all times, not the driving unit at the time of operation, for the reason that the temperature measuring unit 210 at all times to prevent freezing of the fuel cell system 100. This is because the temperature of the fuel cell system 100 must be measured.
  • the voltage measuring unit 212 receives power through the main switch unit 206, and measures the voltage of each unit cell of the fuel cell stack 104 under the control of the central controller 204. The voltage value for each unit cell is transmitted to the central controller 204.
  • the voltage measuring unit 212 may include a stack voltage measuring means such as a CVM board (Cell Voltage Monitoring Board), but is not necessarily limited thereto.
  • the data collecting unit 214 receives power through the main switch unit 206 and collects state information of the fuel cell system 100 under the control of the central control unit 204 to the central control unit 204. to provide.
  • the data collecting unit 214 may individually transmit operation signals of the respective components of the operating unit 208 under the control of the central controller 204.
  • the data collection unit 214 may measure the pressure, flow rate, amount of liquid, gas leakage, etc. for each part of the fuel cell system 100, and the measured values may be measured by the central controller (eg, through 485 communication). By transmitting to the 204, it can be used as a basis for determining the operation state of the fuel cell system or for the next operation.
  • the data collection unit 214 may include data collection means such as a data acquisition board (DAQ board).
  • DAQ board data acquisition board
  • the data collection unit 214 may include a flow rate measuring unit, a hydraulic measuring unit, a water level measuring unit, and a gas leak detector.
  • the flow rate measuring unit may measure a flow rate of a portion requiring flow measurement in a piping or system for hot water and heating using a mass flow meter (MFM).
  • the hydraulic measurement unit may measure the hydraulic pressure of the portion of the hydraulic pressure in the system or the hydraulic pressure of the piping for hot water and heating using a pressure sensor (Pressure Sensor).
  • the water level measuring unit may measure the water level of the reformer vessel, the cooling vessel, or the portion of the switch requiring measurement in the system using a level sensor.
  • the reformer vessel is a reservoir for supplying water used for fuel reforming in the fuel reformer 102
  • the cooling vessel is a reservoir for storing water for cooling the fuel cell stack 104.
  • the gas leak detector detects whether there is a gas leak in the fuel cell system 100, such as the fuel reformer 102, the fuel cell stack 104, or other valves, using a gas detector.
  • FIGS. 4 and 5 are flowcharts illustrating a control method 400 of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the power supply unit 202 converts it to DC power to always control the central control unit 204 and the temperature measuring unit corresponding to the moving unit Supply to 210 (404).
  • the central controller 204 controls the main switch unit 206 connected to the power supply unit 202 to supply DC power to the driving unit at operation 406. Thereafter, the central controller 204 diagnoses the state of the fuel cell system 100 according to the state information of the fuel cell system received from the temperature measuring unit 210, the voltage measuring unit 212, and the data collecting unit 214 ( Monitor 408.
  • the central controller 204 drives a pump, a blower, a valve, a fan, etc. included in the operating unit 208. To recover the abnormality (drive a self-action process) (412). Then, when it is determined that the fuel cell system 100 is normalized as a result of the self-measurement, the central control unit 204 cuts off the DC power supplied to the moving unit during operation to convert the fuel cell system 100 into the standby mode. (414).
  • the self-diagnosis and self-action process of the fuel cell system 100 composed of the steps 406 to 414 may be repeatedly performed every set check period (for example, 24 hours) (416).
  • FIG. 5 is a flowchart for describing in detail the self-action process 412 in the control method 400 of the fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
  • the central control unit 204 performs one or more self-measures according to the type of abnormality detected in the fuel cell system 100, and each of the actions may be performed in parallel and independently.
  • the central controller 204 determines that the reformer is in a high temperature state. Controlling the relay unit 312 of the operating unit 208 to operate a cooling fan or blower provided in the operating unit 208, supplying water to the fuel reformer 102, or The fuel reformer 102 may be cooled (502) by, for example, operating a cooling circulation pump.
  • the central control unit 204 is turned on the main switch unit 206 to prevent freezing.
  • the operating unit 208 by switching to the fuel cell stack 104 to supply the cooling circulating water, or to operate the internal heater to prevent the fuel cell system 100 from freezing. May be 506.
  • the central controller 204 determines that residual gas exists in the stack and the fuel cell A load may be connected to the output terminal of the stack 104 to consume residual gas in the fuel cell stack (510).
  • the central control unit 204 is a valve included in the operating unit unit 208 The control may supply water to the vessel (514). In this case, if the water level of the vessel does not rise for a predetermined time even after the valve control, the central control unit 204 may determine that there is an abnormality in the direct configuration and output a warning message.
  • the central controller 204 may detect various abnormalities of the fuel cell system and take appropriate measures accordingly (516 and 518). For example, when the gas leak detector of the data collector 214 detects a gas leak in the system, the central controller 204 may immediately output a warning message and lock the fuel cell system 100.
  • the warning message may include a manufacturer notification using a communication module (not shown), in addition to a sound (warning sound) and a screen display for notifying a gas leak to an operator of the fuel exhibition system 100. That is, by informing the manufacturer of the fuel cell system 100 of the abnormality of the fuel cell system 100 through a wired / wireless network using TCP / IP, the manufacturer may be configured to take immediate action.
  • the central controller 204 may determine whether the sensing value of the flow sensor, the hydraulic sensor, the level sensor, or the gas detector of the data collector 214 is within a normal range, and may determine whether the sensor is abnormal. . For example, if the normal sensing value of the specific flow sensor is between 1 and 5 volts but the sensing value of the flow sensor is 7 volts, the central controller 204 may determine that a problem has occurred in the flow sensor.
  • the central controller 204 transmits a control signal for at least one of the valve, the pump, or the blower included in the operating unit 208, the sensing value of at least one of the flow sensor, the hydraulic sensor or the level sensor If the control signal does not match, it may be determined that an abnormality has occurred in the valve, the pump, or the blower. For example, if there is no change in the flow rate of the valve in which the valve is installed after opening the specific valve in the central controller 204, the central controller 204 may determine that the valve does not operate normally. That is, in this case, the control signal of the valve and the sensing value of the flow sensor do not coincide with each other.
  • the central controller 204 transmits a test signal set to various boards included in the fuel cell system 100, such as the above-described CVM board or DAQ board, or according to an abnormal signal received from the board. It can detect whether the board can communicate and whether there is an error.
  • the central control unit 204 When the above kind of abnormality occurs, as described above, the central control unit 204 outputs a set warning message (sound, screen display, manufacturer notification, etc.) to immediately repair or replace a problem part. (518).
  • a set warning message sound, screen display, manufacturer notification, etc.
  • the central controller 204 determines whether all the abnormalities of the system have been resolved (520). If all of the abnormalities in the determination result of step 520 are resolved, the self-action process is terminated. On the other hand, if all the abnormalities of the system have not been resolved even after the recovery process, the central controller 204 next determines whether the set allowable time has been exceeded (522), and if the fuel cell system 100 is exceeded. Is converted to the locked state (524). The locked state may then be released after the abnormality is recovered by an expert or the like (526).

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Abstract

A control apparatus and a control method of a fuel cell system are disclosed. Another control apparatus of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention comprises an electric power supply unit for receiving an AC electric power from the outside, converting the received AC electric power into a DC electric power, and supplying the DC electric power; a central control unit for receiving the electric power from the electric power supply unit, controlling an operation of the fuel cell system, and monitoring whether the fuel cell system is abnormal or not; a main switch unit for switching on/off the DC electric power supplied from the electric power supply unit under a control of the central control unit; and an operating-time driving unit for receiving the electric power from the electric power supply unit through the main switch unit to supply fuel and air to a fuel cell stack of the fuel cell system, and collecting status information of the fuel cell system to provide the collected status information to the central control unit according to a request of the central control unit.

Description

연료전지 시스템의 제어장치 및 제어방법Control device and control method of fuel cell system
본 발명은 연료전지 시스템의 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 운전 대기상태에서 낭비되는 전력량을 최소화하여 에너지 효율을 높일 수 있도록 함과 동시에, 정전후 복전 또는 전원 투입시 시스템의 전체 상태를 모니터링 함으로써 시스템의 불안정 요소를 사전에 제거할 수 있도록 구성된 연료전지 시스템의 제어장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control device of a fuel cell system and a control method thereof, and in particular, to minimize the amount of power wasted in the standby operation state to increase the energy efficiency, and at the same time the overall state of the system when power is restored or powered on The present invention relates to a control device of a fuel cell system and a method of controlling the fuel cell system configured to remove the instability of the system in advance.
연료전지(fuel cell)란 연료와 산화제를 전기 화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시키는 장치이다. 이 때, 연료전지의 연료로는 주로 수소, 탄화수소, 또는 알코올 등이 사용되며, 이 외에도 천연가스, 메탄올, LPG, 나프타, 등유, 가스화된 석탄 등의 다양한 연료를 사용할 수 있다. 산화제로는 공기, 염소, 이산화염소 등이 사용된다.A fuel cell is a device that generates electrical energy by electrochemically reacting fuel and an oxidant. At this time, the fuel of the fuel cell is mainly used hydrogen, hydrocarbons, alcohol, etc. In addition, various fuels, such as natural gas, methanol, LPG, naphtha, kerosene, gasified coal can be used. As the oxidizing agent, air, chlorine, chlorine dioxide and the like are used.
일반적인 연료전지시스템은 크게 연료개질기, 연료전지 스택, 전력변환장치 및 열교환 장치를 포함하여 구성된다. 여기서, 연료개질기는 화학적으로 수소를 함유한 일반적인 연료(LPG, LNG, 메탄, 석탄가스, 메탄올 등)를 공급받아 연료전지가 요구하는 수소로 변환하는 장치이다. 연료전지 스택은 연료개질기로부터 수소를 공급받고, 공기 중의 산소를 공급받아 직류 전기, 물 및 열에너지 등을 발생시키는 장치이다. 전력변환장치(예로써, 인버터)는 연료전지 스택에서 발생되는 직류전기를 일반적으로 사용하는 교류전기로 변환하는 장치이며, 열교환 장치는 연료전지 스택 내의 연료전지 반응에서 생기는 반응열 또는 연료개질기의 수소변환 과정에서 나오는 폐열 등을 이용하여 온수나 난방 등의 용도로 사용하는 장치이다.A general fuel cell system generally includes a fuel reformer, a fuel cell stack, a power converter, and a heat exchanger. Here, the fuel reformer is a device for chemically supplying general fuel (LPG, LNG, methane, coal gas, methanol, etc.) containing hydrogen and converting it into hydrogen required by the fuel cell. The fuel cell stack is a device that receives hydrogen from a fuel reformer and receives oxygen in air to generate direct current electricity, water, and thermal energy. A power converter (eg, an inverter) is a device that converts direct current electricity generated from a fuel cell stack into alternating current electricity, and a heat exchanger device converts reaction heat generated from a fuel cell reaction in a fuel cell stack or hydrogen conversion of a fuel reformer. It is a device used for hot water or heating by using waste heat from the process.
도 6은 종래기술에 따른 연료전지 시스템의 제어장치를 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 연료전지 시스템의 제어장치(600)는 전원공급부(602), 제어부(604) 및 운전장치부(606)를 포함하여 구성된다.Figure 6 is a block diagram showing a control device of a fuel cell system according to the prior art. As shown, the control device 600 of the fuel cell system according to the prior art includes a power supply unit 602, the control unit 604 and the operation unit 606.
전원공급부(602)는 외부의 AC 전원을 입력받아 DC 전원으로 변환하여 제어부(604) 및 운전장치부(606)로 공급하며, 예를 들어 SMPS(Switched Mode Power Supply)로 구성될 수 있다. 제어부(604)는 전원공급부(602)로부터 전원을 공급받아 연료전지 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 운전장치부(606)(BOP; Balance Of Plant)는 연료전지 시스템의 연료개질기에 연료를 공급하는 연료펌프, 및 연료전지 시스템의 연료전지 스택의 공기극 부분에 공기를 공급하는 블로어를 포함하며, 전원공급부(602)를 통하여 전원을 공급받으며 제어부(604)의 제어를 받아 연료전지 시스템을 동작시킨다. The power supply unit 602 receives an external AC power, converts it into DC power, and supplies the same to the control unit 604 and the operation unit 606. For example, the power supply unit 602 may be configured as a switched mode power supply (SMPS). The control unit 604 receives power from the power supply unit 602 to control the overall operation of the fuel cell system. The operating unit 606 (BOP; Balance Of Plant) includes a fuel pump for supplying fuel to the fuel reformer of the fuel cell system, and a blower for supplying air to the cathode portion of the fuel cell stack of the fuel cell system. Power is supplied through the supply unit 602 and is controlled by the controller 604 to operate the fuel cell system.
그러나 종래기술에 따른 연료전지 시스템의 제어장치의 경우, 연료전지 시스템이 운전 정지 즉, 대기 상태일 때에도 운전장치부(604)가 전원공급부(602)에 항시 연결되어 있게 되므로, 이에 따라 불필요한 대기 전력이 소모되는 문제가 있었으며, 특히 대기 상태가 장기화되는 경우에는 원치 않는 전력손실이 많아지게 되는 문제점이 있었다. 또한, 종래기술에 따를 경우 연료전지 시스템에 초기 전원 인가시, 또는 정전 등에서 복전된 경우 연료전지 시스템의 이상 여부를 판단하지 않고 바로 연료전지 시스템을 구동하게 되므로, 연료전지 시스템에 회복 불가능한 장애가 발생하거나 또는 안전사고 등이 발생할 염려가 있었다.However, in the case of the control apparatus of the fuel cell system according to the related art, since the operating unit 604 is always connected to the power supply unit 602 even when the fuel cell system is stopped, that is, in the standby state, unnecessary standby power is therefore required. There was a problem of being consumed, especially when the standby state is prolonged, there was a problem that the unwanted power loss increases. In addition, according to the prior art, when the initial power is applied to the fuel cell system or when the power is restored from a power failure, the fuel cell system is immediately driven without determining whether the fuel cell system is abnormal. Or there might be a safety accident.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들은 연료전지 시스템의 운전 대기상태에서의 낭비되는 전력량을 최소화하여 에너지 효율을 높임과 동시에, 정전후 복전 또는 전원 투입시 시스템의 전체 상태를 자가 진단하고, 문제 발생시 자가 조치를 취함으로써 연료전지 시스템의 불안정 요소를 사전에 제거하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, embodiments of the present invention to minimize the amount of power wasted in the standby operation state of the fuel cell system to increase the energy efficiency, and at the same time to restore power or power on after power failure The aim is to proactively eliminate the instability of the fuel cell system by self-diagnosing the overall condition and taking self-action in case of problems.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어장치는, 외부의 AC 전원을 입력받고 이를 DC 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급부, 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 연료전지 시스템의 동작을 제어하며, 상기 연료전지 시스템의 이상 여부를 모니터링하는 중앙제어부, 상기 중앙제어부의 제어에 따라 상기 전원공급부로부터 공급되는 DC 전원을 온 또는 오프하는 메인스위치부, 및 상기 메인스위치부를 통하여 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 상기 연료전지 시스템의 연료전지 스택에 연료 및 공기를 공급하며, 상기 중앙제어부의 요청에 따라 상기 연료전지 시스템의 상태 정보를 수집하여 상기 중앙제어부로 제공하는 운전시가동부를 포함한다.The control device of the fuel cell system according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, a power supply unit for receiving an external AC power and converting it to a DC power supply, the fuel cell receiving power from the power supply unit A central control unit for controlling the operation of the system, and monitoring the abnormal state of the fuel cell system, the main switch unit for turning on or off the DC power supplied from the power supply unit under the control of the central control unit, and through the main switch unit A driving unit for supplying fuel and air to the fuel cell stack of the fuel cell system by receiving power from the power supply unit, and collecting state information of the fuel cell system at the request of the central controller and providing it to the central controller. It includes.
상기 중앙제어부는, 상기 전원공급부의 초기 전원 인가시 또는 설정된 점검 주기가 경과된 경우, 상기 메인스위치부를 통하여 상기 운전시가동부에 DC 전원을 공급하고, 상기 운전시가동부로부터 상기 연료전지 시스템의 상태 정보를 수신할 수 있다.The central control unit, when the initial power supply of the power supply unit or the set inspection period has elapsed, supplies the DC power to the operation start unit through the main switch unit, the state information of the fuel cell system from the operation start unit Can be received.
상기 중앙제어부는, 수신된 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 운전시가동부를 제어하여 상기 이상에 대한 복구를 수행할 수 있다.When it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information, the central controller may control the driving unit during operation to recover the abnormality.
상기 중앙제어부는, 설정된 허용 시간동안 상기 연료전지 시스템의 이상이 복구되지 않는 경우, 상기 연료전지 시스템을 잠금 설정할 수 있다.The central controller may lock the fuel cell system when the abnormality of the fuel cell system is not recovered during the set allowable time.
상기 중앙제어부는, 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 설정된 경고 메시지를 출력할 수 있다.If it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system, the central controller may output a set warning message.
상기 중앙제어부는, 상기 경고 메시지 출력 시 네트워크망을 통하여 상기 연료전지 시스템의 제조사에 상기 이상 발생을 통지할 수 있다.The central controller may notify a manufacturer of the fuel cell system of the abnormality through a network when the warning message is output.
상기 경고 메시지는 소리, 화면 표시 및 네트워크망을 이용한 원격 통지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The warning message may include one or more of sound, screen display, and remote notification using a network.
한편, 상기 연료전지 시스템의 제어장치는, 온도센서를 이용하여 설정된 측정위치에서 상기 연료전지 시스템의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하며, 상기 중앙제어부는, 상기 온도 측정부에서 측정된 상기 연료전지 시스템의 개질기 온도가 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 운전시가동부에 포함된 냉각팬, 블로어 및 냉각 순환 펌프 중 하나 이상을 가동하거나 또는 상기 개질기로 물을 공급함으로써 상기 개질기의 냉각을 수행할 수 있다.The control device of the fuel cell system may further include a temperature measuring unit configured to measure a temperature of the fuel cell system at a measurement position set using a temperature sensor, wherein the central controller comprises the fuel measured by the temperature measuring unit. When the reformer temperature of the battery system exceeds the set range, the reformer may be cooled by operating one or more of the cooling fan, blower, and cooling circulation pump included in the operation unit or by supplying water to the reformer. have.
상기 중앙제어부는, 상기 온도 측정부에서 측정된 상기 연료전지 시스템의 온도가 설정된 동파방지온도 미만인 경우, 상기 메인스위치부를 통하여 상기 운전시가동부를 가동할 수 있다.When the temperature of the fuel cell system measured by the temperature measuring unit is less than the set freeze protection temperature, the central controller may operate the driving unit during operation through the main switch unit.
상기 운전시가동부는, 상기 연료전지 시스템의 연료전지 스택의 각 단위전지의 전압을 측정하는 전압측정부를 더 포함하며, 상기 중앙제어부는, 상기 전압측정부에서 측정된 전압이 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 연료전지 스택의 출력단에 부하(load)를 연결하여 상기 연료전지 스택 내의 잔류가스를 소모시킬 수 있다.The driving unit may further include a voltage measuring unit configured to measure a voltage of each unit cell of the fuel cell stack of the fuel cell system, and wherein the central controller is configured to exceed the set range of the voltage measured by the voltage measuring unit. A residual load in the fuel cell stack may be consumed by connecting a load to an output terminal of the fuel cell stack.
상기 운전시가동부는, 상기 연료전지 시스템에 포함된 배관의 유량을 측정하는 하나 이상의 유량 센서, 상기 배관의 유압을 측정하는 하나 이상의 유압 센서, 상기 연료전지 시스템 내에 구비된 저수조의 수위를 측정하는 하나 이상의 레벨 센서 및 상기 연료전지 시스템의 가스 누출이 있는지의 여부를 감지하는 가스 누출 탐지부를 포함하는 데이터수집부를 더 포함할 수 있다.The operation unit during operation, one or more flow rate sensors for measuring the flow rate of the pipe included in the fuel cell system, one or more hydraulic sensors for measuring the hydraulic pressure of the pipe, one for measuring the water level of the reservoir provided in the fuel cell system The apparatus may further include a data collector including a level sensor and a gas leak detector configured to detect whether there is a gas leak of the fuel cell system.
상기 중앙제어부는, 상기 유량 센서, 상기 유압 센서 또는 상기 레벨 센서 중 적어도 하나의 센싱값이 설정된 범위를 벗어나는 경우 해당 센서에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The central controller may determine that an abnormality has occurred in a corresponding sensor when at least one sensing value of the flow sensor, the hydraulic sensor, or the level sensor is out of a set range.
상기 중앙제어부는, 상기 레벨 센서에서 측정된 수위가 설정된 범위 미만인 경우, 상기 운전시가동부에 포함된 밸브를 제어하여 상기 저수조에 물을 공급할 수 있다.The central controller may supply water to the reservoir by controlling a valve included in the driving unit during operation when the water level measured by the level sensor is less than a set range.
상기 중앙제어부는, 상기 운전시가동부에 포함된 밸브, 펌프 또는 블로어 중 적어도 하나에 대한 제어신호를 송신하고, 상기 유량 센서, 상기 유압 센서 또는 상기 레벨 센서 중 적어도 하나의 센싱값이 상기 제어신호에 부합하지 않는 경우, 해당 밸브, 펌프 또는 블로어에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The central controller transmits a control signal for at least one of a valve, a pump, or a blower included in the driving unit, and a sensing value of at least one of the flow sensor, the hydraulic sensor, and the level sensor is transmitted to the control signal. If it does not match, it may be determined that the valve, pump or blower has failed.
상기 중앙제어부는, 상기 가스 누출 탐지부에서 상기 연료전지 시스템 내의 가스 누출을 감지한 경우, 경고 메시지를 출력하고 상기 연료전지 시스템을 잠금 설정할 수 있다. The central controller may output a warning message and lock the fuel cell system when the gas leak detector detects a gas leak in the fuel cell system.
상기 중앙제어부는, 상기 연료전지 시스템에 포함된 하나 이상의 보드(board)로 설정된 테스트 신호를 송신하거나, 또는 상기 보드로부터 수신한 이상 신호에 따라 각 보드의 통신 가능 여부 및 이상 발생 여부를 감지할 수 있다.The central controller may transmit a test signal set to one or more boards included in the fuel cell system, or detect whether each board is capable of communication and whether or not an abnormality occurs according to an abnormal signal received from the board. have.
한편, 상기 과제를 해결하기 위하여 연료전지 시스템의 제어장치에서 수행되는 제어 방법은, 전원공급부에서, 외부의 AC 전원을 입력받고 이를 DC 전원으로 변환하여 중앙제어부로 공급하는 제1단계, 상기 중앙제어부에서, 상기 전원공급부와 연결된 메인스위치부를 제어하여 운전시가동부에 DC 전원을 공급하는 제2단계, 및 상기 중앙제어부에서, 상기 운전시가동부로부터 상기 연료전지 시스템의 상태 정보를 수신하고, 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템의 이상 여부를 모니터링하는 제3단계를 포함한다.On the other hand, the control method performed in the control apparatus of the fuel cell system in order to solve the above problems, the first step of receiving an external AC power from the power supply unit, converts it to DC power supply to the central control unit, the central control unit In the second step of supplying DC power to the driving unit during operation by controlling the main switch unit connected to the power supply unit, and in the central control unit, receives the state information of the fuel cell system from the driving unit during operation, the state information According to the third step of monitoring the abnormality of the fuel cell system.
상기 방법은, 상기 제3단계의 수행 이후 상기 중앙제어부에서, 상기 상태 정보에 따른 판단 결과 상기 연료전지 시스템이 정상인 것으로 판단되는 경우, 상기 메인스위치부를 제어하여 상기 운전시가동부로 공급되는 DC 전원을 차단하는 제4단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include controlling the main switch unit to control the DC power supplied to the driving unit during operation when the fuel cell system is determined to be normal by the central controller after performing the third step. It may further comprise a fourth step of blocking.
상기 중앙제어부는, 설정된 점검 주기에 따라 상기 제2단계 내지 제4단계를 반복 수행할 수 있다.The central controller may repeat the second to fourth steps according to a set inspection period.
상기 제3단계는, 수신된 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 운전시가동부를 제어하여 상기 이상에 대한 복구를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The third step may further include performing recovery of the abnormality by controlling the driving unit when it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information.
상기 복구 수행 단계는, 설정된 허용 시간동안 상기 연료전지 시스템의 이상이 복구되지 않는 경우, 상기 연료전지 시스템을 잠금 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The performing of the restoration may further include locking the fuel cell system when the abnormality of the fuel cell system is not restored for a predetermined allowable time.
상기 방법은, 수신된 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 설정된 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include outputting a set warning message when it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information.
상기 경고 메시지를 출력하는 단계는, 네트워크망을 통하여 상기 연료전지 시스템의 제조사에 상기 이상 발생을 통지하는 단계를 더 포함할 수 있다.The outputting of the warning message may further include notifying a manufacturer of the fuel cell system of the abnormality through a network.
본 발명의 실시예들에 따를 경우, 연료전지 시스템이 운전 대기 상태일 경우 운전시가동부의 불필요한 대기전력을 차단함으로써 전력소모를 최소화 하고 에너지 사용 효율을 높일 수 있다. 또한, 이와 같은 대기전력 차단을 통해 운전시가동부 등을 구성하는 부품의 수명 및 교체주기를 연장시킬 수 있게 된다.According to the embodiments of the present invention, when the fuel cell system is in an operation standby state, the unnecessary standby power of the operation unit may be cut off to minimize power consumption and increase energy use efficiency. In addition, through the standby power cut-off, it is possible to extend the life and replacement cycles of the components constituting the moving part during operation.
또한, 본 발명의 실시예들에 따를 경우, 연료전지 시스템의 초기 전원 인가시, 정전 후 복전시, 또는 대기시간이 장기화 될 경우 연료전지 시스템의 전체 상황을 자체 모니터링하고, 장애가 발생한 경우 연료전지 시스템의 구동 전에 이에 대한 조치를 취함으로써 어느 한 부분의 고장 또는 이상으로 인하여 연료전지 시스템 전체에 문제가 발생하거나, 또는 안전사고 등이 발생하는 것을 사전에 차단할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the embodiments of the present invention, when the initial power supply of the fuel cell system, when the recovery after power failure, or if the standby time is prolonged, the entire state of the fuel cell system is self-monitored, if the failure occurs fuel cell system By taking measures against this before driving, the entire fuel cell system may be prevented from causing a problem or a safety accident due to a failure or abnormality of any part.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템(100)을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템(100)의 제어장치(200)를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a control device 200 of a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어장치(200)의 운전장치부(208)의 상세 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing the detailed configuration of the operating unit 208 of the control device 200 of the fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어방법(400)을 나타낸 순서도이다.4 and 5 are flowcharts illustrating a control method 400 of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 종래기술에 따른 연료전지 시스템의 제어장치를 도시한 블록도이다.Figure 6 is a block diagram showing a control device of a fuel cell system according to the prior art.
<부호의 설명><Description of the code>
100: 연료전지 시스템100: fuel cell system
102: 연료 개질기102: fuel reformer
104: 연료전지 스택104: fuel cell stack
106: 전력변환장치106: power converter
108: 열교환장치108: heat exchanger
200: 제어장치200: controller
202: 전원공급부202: power supply
204: 중앙제어부204: central control unit
206: 메인스위치부206: main switch unit
208: 운전장치부208: driving unit
210: 온도측정부210: temperature measurement unit
212: 전압측정부212: voltage measuring unit
214: 데이터수집부214: data collector
300: 연료펌프300: fuel pump
302: 블로어302: blower
304: 열순환펌프304: thermal circulation pump
306: 냉각수펌프306: cooling water pump
308: 밸브308: valve
310: DC-DC 컨버터310: DC-DC converter
312: 릴레이312: relay
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following embodiments are merely means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템(100)을 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템(100)은 연료개질기(102), 연료전지 스택(104), 전력변환장치(106) 및 열교환장치(108)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention. As shown, the fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention includes a fuel reformer 102, a fuel cell stack 104, a power converter 106, and a heat exchanger 108.
연료개질기(102)는 화학적으로 수소를 함유한 일반적인 연료(LPG, LNG, 메탄, 석탄가스, 메탄올 등)를 공급받아 이를 연료전지가 요구하는 수소로 변환한다.The fuel reformer 102 chemically receives general fuel (LPG, LNG, methane, coal gas, methanol, etc.) containing hydrogen and converts the hydrogen into hydrogen required by the fuel cell.
연료전지 스택(104)은 연료극(Anode), 전해질, 공기극(Cathode) 및 분리판으로 이루어진 단위전지가 복수층으로 형성되며, 연료개질기(102)로부터 수소를 공급받고 또한 공기 중의 산소를 공급받아 직류전기 및 열에너지를 발생시킨다.The fuel cell stack 104 is formed of a plurality of unit cells including an anode, an electrolyte, a cathode, and a separator plate. The fuel cell stack 104 receives hydrogen from the fuel reformer 102 and receives oxygen from the air. Generate electricity and heat energy.
전력변환장치(106)는 연료전지 스택(104)에서 발생되는 직류전기(DC)를 교류전기(AC)로 변환하며, 예를 들어 인버터(Inverter) 등으로 구성될 수 있다.The power converter 106 converts direct current (DC) generated from the fuel cell stack 104 into alternating current (AC), and may be configured, for example, as an inverter.
열교환장치(108)는 연료전지 스택(104)에서 발생되는 열에너지를 온수 및 난방용으로 사용 가능하도록 열교환하기 위한 장치이다.The heat exchanger 108 is a device for heat exchange such that the heat energy generated from the fuel cell stack 104 can be used for hot water and heating.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템(100)의 제어장치(200)를 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템(100)의 제어장치(200)는 전원공급부(202), 중앙제어부(204), 메인스위치부(206), 운전장치부(208), 온도측정부(210), 전압측정부(212) 및 데이터수집부(214)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙제어부(204) 및 온도측정부(210)는 항시가동부로, 운전장치부(208), 전압측정부(212) 및 데이터수집부(214)는 운전시가동부로 구분된다. 본 발명의 실시예에서, 항시가동부는 전원공급부(202)로의 전원 공급시 항상 전원이 공급되는 부분을, 운전시가동부는 연료전지 시스템(100)의 운전시에만 전원이 공급되는 부분을 의미한다. 후술할 바와 같이, 운전시가동부의 전원공급 및 차단은 중앙제어부(204)의 제어에 따라 메인스위치부(206)에서 이루어진다. 즉, 중앙제어부(204)가 메인스위치부(206)를 온(ON) 제어하면 운전시가동부에 전원이 공급되고, 오프(OFF) 제어하면 운전시가동부로 공급되는 전원이 차단된다.2 is a block diagram illustrating a control device 200 of a fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention. As shown, the control device 200 of the fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention is the power supply unit 202, the central control unit 204, the main switch unit 206, the driving unit 208 ), A temperature measuring unit 210, a voltage measuring unit 212, and a data collecting unit 214. As shown in FIG. 2, the central control unit 204 and the temperature measuring unit 210 are driven at all times, and the operating unit 208, the voltage measuring unit 212, and the data collection unit 214 are operating at run time. Separated by. In the embodiment of the present invention, the driving unit at all times means that the power is always supplied when the power supply to the power supply unit 202, the driving unit during operation means that the power is supplied only when the operation of the fuel cell system 100. . As will be described later, power supply and shut-off of the driving unit during operation are performed in the main switch unit 206 under the control of the central controller 204. That is, when the central control unit 204 controls the main switch unit 206, the power is supplied to the driving unit during operation, and when the OFF control is OFF, the power supplied to the driving unit during operation is cut off.
전원공급부(202)는 외부의 AC 전원을 입력받고, 입력된 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 공급한다. 이러한 전원공급부(202)는, 예를 들어 SMPS(Switched Mode Power Supply)로 구성될 수 있다.The power supply unit 202 receives an external AC power, converts the input AC power into DC power, and supplies the same. The power supply unit 202 may be configured of, for example, a switched mode power supply (SMPS).
중앙제어부(204)는 전원공급부(202)로부터 전원을 공급받아 연료전지 시스템(100)의 동작 전반을 제어한다. 구체적으로, 중앙제어부(204)는 설정된 구동프로그램(예를 들어, 설정된 시간에 따라 운전과 정지를 반복하는 프로그램) 또는 외부 입력(예를 들어, 리모컨 또는 룸콘 등을 통한 직접적인 입력)에 의해 운전신호 및 운전정지신호를 발생하도록 구성될 수 있다.The central controller 204 receives power from the power supply unit 202 to control the overall operation of the fuel cell system 100. Specifically, the central control unit 204 is a driving signal by a set driving program (for example, a program that repeats driving and stopping according to a set time) or an external input (for example, a direct input through a remote controller or a room cone). And generate a stop signal.
또한, 중앙제어부(204)는 전원공급부(202)의 초기 전원 인가시(정전에서 복전된 경우를 포함) 또는 설정된 점검 주기마다 연료전지 시스템(100)의 이상 여부를 모니터링하며, 모니터링 결과 이상이 발생한 경우에는 운전장치부(208)를 제어하여 이에 대한 복구(자가조치)를 수행하거나 설정된 경고 메시지를 출력한다. 만약 설정된 허용 시간(예를 들어, 24시간)동안 연료전지 시스템(100)의 이상이 복구되지 않는 경우, 중앙제어부(204)는 연료전지 시스템(100) 전체를 잠금 설정하여 이상 상태에서 연료전지 시스템(100)이 가동되는 것을 차단한다. 상기 잠금 상태는 이후 전문가 또는 제조사 등에 의하여 연료전지 시스템(100)의 이상이 복구된 이후 해제될 수 있다. 이와 같은 연료전지 시스템(100)의 이상 여부 모니터링 및 이상 발생 시 조치 과정에 대해서는 후술하기로 한다.In addition, the central control unit 204 monitors the abnormality of the fuel cell system 100 at the time of initial power-up of the power supply unit 202 (including the case of recovery from power failure) or every set inspection period, and the abnormality of the monitoring result occurs. In this case, the operation unit 208 is controlled to perform a recovery (self-action) or output a set warning message. If the abnormality of the fuel cell system 100 is not recovered during the set allowable time (for example, 24 hours), the central controller 204 locks the entire fuel cell system 100 to the fuel cell system in an abnormal state. Block 100 from running. The locked state may be released after the abnormality of the fuel cell system 100 is recovered by an expert or a manufacturer. Such an abnormality monitoring of the fuel cell system 100 and a countermeasure when an abnormality occurs will be described later.
메인스위치부(206)는 중앙제어부(204)의 제어에 따라 전원공급부(202)로부터 운전시가동부로 공급되는 DC 전원을 온 또는 오프 제어한다. 구체적으로, 메인스위치부(206)는 중앙제어부(204)의 제어신호가 운전신호가 운전신호인 경우 전원공급부(202)로부터 공급되는 DC전원을 온(ON) 동작시키고, 운전정지 신호인 경우 전원공급부(202)로부터 공급되는 DC전원을 오프(OFF) 동작시킨다. 이에 따라, 메인스위치부(206)가 온(ON) 제어되면 운전시가동부에 전원이 공급되며, 오프(OFF) 제어되면 운전시가동부에 공급되는 전원이 차단된다. 이와 같은 메인스위치부(206)는, 예를 들어 릴레이 등을 이용하여 구현될 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여, 운전시가동부는 연료전지 시스템(100)의 운전시에만 전원이 공급되고 나머지 구간에는 전원이 차단됨으로써 연료전지 시스템(100)의 대기전력을 획기적으로 저감시킬 수 있다.The main switch unit 206 controls on or off the DC power supplied from the power supply unit 202 to the driving unit in operation under the control of the central controller 204. Specifically, the main switch unit 206 turns on the DC power supplied from the power supply unit 202 when the control signal of the central controller 204 is the driving signal, and when the driving signal is the driving stop signal. The DC power supplied from the supply unit 202 is turned off. Accordingly, when the main switch unit 206 is ON, power is supplied to the driving unit during operation, and when the main switch unit 206 is controlled to OFF, the power supplied to the driving unit during operation is cut off. Such a main switch unit 206 may be implemented using, for example, a relay. Through such a configuration, the driving unit may supply power only during operation of the fuel cell system 100 and cut off power in the remaining sections, thereby significantly reducing standby power of the fuel cell system 100.
운전장치부(208)(BOP; Balance Of Plant)는 메인스위치부(206)를 통하여 전원공급부(202)로부터 전원을 공급받아 상기 연료전지 시스템의 연료전지 스택에 연료 및 공기를 공급한다.The operating unit 208 (BOP; Balance Of Plant) receives power from the power supply unit 202 through the main switch unit 206 and supplies fuel and air to the fuel cell stack of the fuel cell system.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어장치(200)의 운전장치부(208)의 상세 구성을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 운전장치부(208)는 연료펌프(300), 블로어(302), 열순환펌프(304), 냉각수펌프(306), 밸브(308), DC-DC 컨버터부(310) 및 릴레이부(312)를 포함한다.3 is a view showing the detailed configuration of the operating unit 208 of the control device 200 of the fuel cell system according to an embodiment of the present invention. As shown, the operating unit 208 according to an embodiment of the present invention is a fuel pump 300, blower 302, heat circulation pump 304, coolant pump 306, valve 308, DC A DC converter 310 and a relay 312 are included.
연료펌프(300)는 연료전지 시스템(100)의 연료개질기(102)에 연료를 공급한다. 연료펌프(300)로는 예를 들어 NG(Natural Gas) 펌프, PrOx(Preferential Oxidation; 선택적 산화반응) 펌프 등을 사용할 수 있다.The fuel pump 300 supplies fuel to the fuel reformer 102 of the fuel cell system 100. As the fuel pump 300, for example, a natural gas (NG) pump, a PrOx (Preferential Oxidation) pump, or the like may be used.
블로어(302)는 연료전지 시스템(100)의 연료전지 스택(104)의 공기극 부분에 공기를 공급한다. 이와 같은 블로어(302)로서는 예를 들어 Cair(Cathode air) 펌프 등을 사용할 수 있다.The blower 302 supplies air to the cathode portion of the fuel cell stack 104 of the fuel cell system 100. As such a blower 302, a Cair (Cathode air) pump etc. can be used, for example.
열순환펌프(304)는 열교환장치(108)의 온수 및 난방용 배관에 장착되어 중앙제어부(204)의 제어에 따라 가열된 물을 순환시킨다. 이와 같은 열순환펌프(304)로는, 예를 들어 CG(Cogeneration; 축열조) 펌프 등을 사용할 수 있다.The heat circulation pump 304 is mounted on the hot water and heating pipe of the heat exchanger 108 to circulate the heated water under the control of the central controller 204. As such a thermal circulation pump 304, a CG (Cogeneration) pump etc. can be used, for example.
냉각수펌프(306)는 열교환장치(108)의 온수 및 난방용 배관에 장착되어 중앙제어부(204)의 제어에 따라 냉각용 냉각수를 순환시킨다.The coolant pump 306 is mounted on the hot water and heating pipe of the heat exchanger 108 to circulate the coolant for cooling under the control of the central controller 204.
밸브(308)는 열교환장치(108)의 온수 및 난방용 배관에 장착되어 중앙제어부(204)의 제어에 따라 상기 배관의 유량을 조절한다.The valve 308 is mounted on the hot water and heating pipe of the heat exchanger 108 to adjust the flow rate of the pipe under the control of the central controller 204.
이 밖에도, 도시하지는 않았으나 운전장치부(208)는 연료전지 시스템(100)의 각 부분의 온도상승을 위한 히터, 및 냉각용 팬(fan) 등을 더 구비할 수 있다.In addition, although not shown, the operating unit 208 may further include a heater for increasing the temperature of each part of the fuel cell system 100, a cooling fan, and the like.
DC-DC 컨버터부(310)는 메인스위치부(206)로부터 공급되는 전원의 DC전압을 구동전압으로 변환하여 연료펌프(300), 블로어(302), 열순환펌프(304), 냉각수펌프(306), 밸브(308), 히터, 팬 등에 공급한다.The DC-DC converter 310 converts the DC voltage of the power supplied from the main switch unit 206 into a driving voltage to convert the fuel pump 300, the blower 302, the heat circulation pump 304, and the coolant pump 306. ), A valve 308, a heater, a fan and the like.
릴레이부(312)는 DC-DC 컨버터부(310)로부터 공급되는 구동전압을 중앙제어부(204)의 개별구동신호에 따라 온/오프 제어한다. 이와 같은 릴레이부(312)는 전기적으로 연결된 부품의 ON/OFF를 제어할 수 있는 스위치 역할의 소자로서, 중앙제어부(204)의 명령을 받아 자신과 연결되는 부품(각 펌프, 블로어, 밸브, 히터류, 팬 등)을 켜고 끄도록 구성될 수 있다.The relay unit 312 controls on / off of the driving voltage supplied from the DC-DC converter 310 in accordance with the individual drive signal of the central controller 204. Such a relay unit 312 is a switch role element that can control the ON / OFF of the electrically connected components, the components connected to itself under the command of the central control unit 204 (each pump, blower, valve, heater , Fans, etc.) can be configured to turn on and off.
다음으로, 온도측정부(210)는 전원공급부(202)로부터 전원을 공급받으며, 하나 이상의 온도센서를 구비한다. 예를 들어, 상기 온도센서는 연료개질기(102), 연료전지 스택(104) 및 열교환장치(108) 등에 설치될 수 있으며, 온도측정부는 상기 온도센서를 이용하여 연료전지 시스템(100)의 운전에 필요한 온도값을 수집할 수 있다. 온도측정부(210)에서 수집된 데이터(Raw Data)는 전압 또는 저항값의 형태이므로, 이를 섭씨 또는 화씨온도로 환산(보정)하여 중앙제어부(204)에 전달된다. 본 발명의 실시예에서, 온도측정부(210)는 운전시가동부가 아닌 항시가동부에 포함되도록 구성되며, 그 이유는 연료전지 시스템(100)의 동파 방지를 위하여 온도측정부(210)는 항시 연료전지 시스템(100)의 온도를 측정하여야 하기 때문이다.Next, the temperature measuring unit 210 receives power from the power supply unit 202 and includes one or more temperature sensors. For example, the temperature sensor may be installed in the fuel reformer 102, the fuel cell stack 104, and the heat exchanger 108, and the temperature measuring unit may be used to operate the fuel cell system 100 using the temperature sensor. The required temperature can be collected. Since the data collected by the temperature measuring unit 210 is in the form of a voltage or a resistance value, the data is converted (corrected) to Celsius or Fahrenheit and transmitted to the central controller 204. In the embodiment of the present invention, the temperature measuring unit 210 is configured to be included in the moving unit at all times, not the driving unit at the time of operation, for the reason that the temperature measuring unit 210 at all times to prevent freezing of the fuel cell system 100. This is because the temperature of the fuel cell system 100 must be measured.
다음으로, 전압측정부(212)는 메인스위치부(206)를 통하여 전원을 공급받으며, 중앙제어부(204)의 제어에 따라 연료전지 스택(104)의 각 단위전지의 전압을 측정하고, 측정된 단위전지별 전압값을 중앙제어부(204)로 전송한다. 이를 위하여, 전압측정부(212)는 CVM 보드(Cell Voltage Monitoring Board) 등의 스택 전압 측정 수단을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Next, the voltage measuring unit 212 receives power through the main switch unit 206, and measures the voltage of each unit cell of the fuel cell stack 104 under the control of the central controller 204. The voltage value for each unit cell is transmitted to the central controller 204. To this end, the voltage measuring unit 212 may include a stack voltage measuring means such as a CVM board (Cell Voltage Monitoring Board), but is not necessarily limited thereto.
다음으로, 데이터수집부(214)는 메인스위치부(206)를 통하여 전원을 공급받으며, 중앙제어부(204)의 제어에 따라 연료전지 시스템(100)의 상태 정보를 수집하여 중앙제어부(204)로 제공한다. 구체적으로, 데이터수집부(214)는 중앙제어부(204)의 제어에 따라 운전장치부(208)의 각 구성의 동작신호를 개별적으로 송신할 수 있다. 이에 따라 데이터수집부(214)는 연료전지 시스템(100)의 각 부위별 압력, 유량, 액체의 양, 또는 가스 누출 여부 등을 측정할 수 있으며, 이러한 측정값들은 485 통신 등을 통하여 중앙제어부(204)로 전송됨으로써 연료전지 시스템의 운전상태를 파악하거나 다음 동작을 위한 판단근거로 사용될 수 있다. 이를 위하여 데이터수집부(214)는 DAQ 보드(Data Acquisition Board) 등의 데이터 수집 수단을 포함할 수 있다.Next, the data collecting unit 214 receives power through the main switch unit 206 and collects state information of the fuel cell system 100 under the control of the central control unit 204 to the central control unit 204. to provide. In detail, the data collecting unit 214 may individually transmit operation signals of the respective components of the operating unit 208 under the control of the central controller 204. Accordingly, the data collection unit 214 may measure the pressure, flow rate, amount of liquid, gas leakage, etc. for each part of the fuel cell system 100, and the measured values may be measured by the central controller (eg, through 485 communication). By transmitting to the 204, it can be used as a basis for determining the operation state of the fuel cell system or for the next operation. To this end, the data collection unit 214 may include data collection means such as a data acquisition board (DAQ board).
구체적으로, 데이터수집부(214)는 유량측정부, 유압측정부, 수위측정부 및 가스 누출 탐지부를 포함할 수 있다. 유량측정부는 유량계(MFM; Mass Flow Meter)를 이용하여 온수 및 난방용 배관 또는 시스템 내 유량 측정이 필요한 부분의 유량을 측정할 수 있다. 유압측정부는 압력센서(Pressure Sensor)를 이용하여 온수 및 난방용 배관의 유압 또는 시스템 내 유압 측정이 필요한 부분의 유압을 측정할 수 있다. 그리고, 수위측정부는 레벨센서(Level Sensor)를 이용하여 개질기용 베셀 및 냉각용 베셀 또는 시스템 내 스위 측정이 필요한 부분의 수위를 측정할 수 있다. 이때 상기 개질기용 베셀은 연료개질기(102)에서의 연료 개질에 사용되는 물을 공급하기 위한 저수조이며, 냉각용 베셀은 연료전지 스택(104)을 냉각하기 위한 물을 저장하는 저수조이다. 또한, 가스 누출 탐지부는 가스 디텍터(gas detector)를 이용하여 연료개질기(102), 연료전지 스택(104) 또는 기타 밸브 등, 연료전지 시스템(100) 내부에서 가스 누출이 있는지의 여부를 탐지한다.In detail, the data collection unit 214 may include a flow rate measuring unit, a hydraulic measuring unit, a water level measuring unit, and a gas leak detector. The flow rate measuring unit may measure a flow rate of a portion requiring flow measurement in a piping or system for hot water and heating using a mass flow meter (MFM). The hydraulic measurement unit may measure the hydraulic pressure of the portion of the hydraulic pressure in the system or the hydraulic pressure of the piping for hot water and heating using a pressure sensor (Pressure Sensor). In addition, the water level measuring unit may measure the water level of the reformer vessel, the cooling vessel, or the portion of the switch requiring measurement in the system using a level sensor. In this case, the reformer vessel is a reservoir for supplying water used for fuel reforming in the fuel reformer 102, and the cooling vessel is a reservoir for storing water for cooling the fuel cell stack 104. In addition, the gas leak detector detects whether there is a gas leak in the fuel cell system 100, such as the fuel reformer 102, the fuel cell stack 104, or other valves, using a gas detector.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어방법(400)을 나타낸 순서도이다.4 and 5 are flowcharts illustrating a control method 400 of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 연료전지 시스템의 제어장치(200)에 외부의 AC 전원이 입력되면(402), 전원공급부(202)는 이를 DC 전원으로 변환하여 항시가동부에 해당하는 중앙제어부(204) 및 온도측정부(210)에 공급한다(404).First, when external AC power is input to the control device 200 of the fuel cell system (402), the power supply unit 202 converts it to DC power to always control the central control unit 204 and the temperature measuring unit corresponding to the moving unit Supply to 210 (404).
다음으로, 중앙제어부(204)는 전원공급부(202)와 연결된 메인스위치부(206)를 제어하여 운전시가동부에 DC 전원을 공급한다(406). 이후, 중앙제어부(204)는 온도측정부(210), 전압측정부(212) 및 데이터수집부(214)로부터 수신되는 연료전지 시스템의 상태 정보에 따라 연료전지 시스템(100)의 상태를 진단(모니터링)한다(408).Next, the central controller 204 controls the main switch unit 206 connected to the power supply unit 202 to supply DC power to the driving unit at operation 406. Thereafter, the central controller 204 diagnoses the state of the fuel cell system 100 according to the state information of the fuel cell system received from the temperature measuring unit 210, the voltage measuring unit 212, and the data collecting unit 214 ( Monitor 408.
만약 상기 408 단계에서의 진단 결과, 연료전지 시스템(100)에 이상이 발생된 것으로 판단되는 경우, 중앙제어부(204)는 운전장치부(208)에 구비된 펌프, 블로어, 밸브, 팬 등을 구동하여 상기 이상을 복구한다(자가조치 프로세스 구동)(412). 이후, 상기 자가조치의 결과 연료전지 시스템(100)이 정상화된 것으로 판단되는 경우, 중앙제어부(204)는 운전시가동부에 공급되던 DC 전원을 차단하여 연료전지 시스템(100)을 대기 모드로 변환한다(414).If it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system 100 as a result of the diagnosis at step 408, the central controller 204 drives a pump, a blower, a valve, a fan, etc. included in the operating unit 208. To recover the abnormality (drive a self-action process) (412). Then, when it is determined that the fuel cell system 100 is normalized as a result of the self-measurement, the central control unit 204 cuts off the DC power supplied to the moving unit during operation to convert the fuel cell system 100 into the standby mode. (414).
한편, 상기 406 단계 내지 414 단계로 구성되는 연료전지 시스템(100)의 자가 진단 및 자가 조치 과정은 설정된 점검 주기(예를 들어, 24시간)마다 반복하여 수행될 수 있다(416).On the other hand, the self-diagnosis and self-action process of the fuel cell system 100 composed of the steps 406 to 414 may be repeatedly performed every set check period (for example, 24 hours) (416).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제어 방법(400)에서의 자가조치 프로세스(412)를 상세히 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart for describing in detail the self-action process 412 in the control method 400 of the fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 중앙제어부(204)는 연료전지 시스템(100)에서 감지된 이상의 유형에 따라 그에 맞는 하나 이상의 자가조치를 수행하며, 각 조치들은 병렬적, 독립적으로 수행될 수 있다.As shown, the central control unit 204 performs one or more self-measures according to the type of abnormality detected in the fuel cell system 100, and each of the actions may be performed in parallel and independently.
예를 들어, 온도측정부(210)에서 측정된 연료전지 시스템(100)의 연료개질기(102) 온도가 설정된 범위를 초과하는 경우(500), 중앙제어부(204)는 개질기 고온 상태로 판단하고, 운전장치부(208)의 릴레이부(312)를 제어하여 운전장치부(208)에 구비된 냉각 팬(fan) 또는 블로어(Blower)를 작동하거나, 연료개질기(102)에 물을 공급하거나, 또는 냉각 순환 펌프를 가동하는 등의 조치를 통해 연료개질기(102)를 냉각시킬 수 있다(502).For example, when the temperature of the fuel reformer 102 of the fuel cell system 100 measured by the temperature measuring unit 210 exceeds the set range (500), the central controller 204 determines that the reformer is in a high temperature state. Controlling the relay unit 312 of the operating unit 208 to operate a cooling fan or blower provided in the operating unit 208, supplying water to the fuel reformer 102, or The fuel reformer 102 may be cooled (502) by, for example, operating a cooling circulation pump.
다음으로, 온도측정부(210)에서 측정된 연료전지 시스템(100)의 온도가 설정된 동파방지온도 미만일 경우(504), 중앙제어부(204)는 동파 방지를 위하여 메인스위치부(206)를 온 상태로 스위칭하여 운전장치부(208)를 가동한 뒤, 연료전지 스택(104)에 냉각순환수를 공급하거나, 내부 히터를 작동하는 등의 동작을 통해 연료전지 시스템(100)이 동파되는 것을 방지할 수 있다(506). 또한, 이와 함께 운전장치부(208)의 릴레이부(312)에 신호를 주어 히터를 동작시키는 것도 가능하다.Next, when the temperature of the fuel cell system 100 measured by the temperature measuring unit 210 is below the set freezing prevention temperature (504), the central control unit 204 is turned on the main switch unit 206 to prevent freezing. After operating the operating unit 208 by switching to the fuel cell stack 104 to supply the cooling circulating water, or to operate the internal heater to prevent the fuel cell system 100 from freezing. May be 506. In addition, it is also possible to signal the relay unit 312 of the operating unit 208 to operate the heater.
다음으로, 전압측정부(212)에서 측정된 각 스택의 OCV(Open Cercuit Voltage)가 설정된 값을 초과하는 경우(508), 중앙제어부(204)는 스택에 잔류가스가 존재하는 것으로 판단하고 연료전지 스택(104)의 출력단에 부하(load)를 연결하여 상기 연료전지 스택 내의 잔류가스를 소모시킬 수 있다(510).Next, when the Open Cercuit Voltage (OCV) of each stack measured by the voltage measuring unit 212 exceeds a set value (508), the central controller 204 determines that residual gas exists in the stack and the fuel cell A load may be connected to the output terminal of the stack 104 to consume residual gas in the fuel cell stack (510).
다음으로, 데이터수집부(214)의 수위 측정부에서 측정된 냉각용 베셀 또는 개질기용 베셀의 수위가 설정된 범위 미만인 경우(512), 중앙제어부(204)는 운전장치부(208)에 포함된 밸브를 제어하여 상기 베셀에 물을 공급할 수 있다(514). 이 경우 만약 밸브 제어 이후에도 일정 시간 이상 상기 베셀의 수위가 상승하지 않는 경우, 중앙제어부(204)는 직수 구성에 이상이 있는 것으로 판단하고 경고 메시지를 출력할 수 있다.Next, when the water level of the cooling vessel or the reformer vessel measured by the water level measurement unit of the data collection unit 214 is less than the set range (512), the central control unit 204 is a valve included in the operating unit unit 208 The control may supply water to the vessel (514). In this case, if the water level of the vessel does not rise for a predetermined time even after the valve control, the central control unit 204 may determine that there is an abnormality in the direct configuration and output a warning message.
또한, 전술한 것 이외에도, 중앙제어부(204)는 연료전지 시스템의 각종 이상을 감지하고, 이에 따른 적절한 조치를 취할 수 있다(516, 518). 예를 들어, 데이터수집부(214)의 가스 누출 탐지부에서 시스템 내의 가스 누출을 감지한 경우, 중앙제어부(204)는 즉시 경고 메시지를 출력하고 연료전지 시스템(100)을 잠금 설정할 수 있다. 이때 상기 경고 메시지는 연료전시 시스템(100)의 운영자에게 가스 누출을 알리기 위한 소리(경고음) 및 화면 표시 이외에, 통신 모듈(미도시)를 이용한 제조사 알림을 포함할 수 있다. 즉, TCP/IP를 이용한 유/무선 네트워크망을 통하여 연료전지 시스템(100)의 제조사에 연료전지 시스템(100)의 이상 사실을 알림으로써 해당 제조사에서 즉각적인 조치를 취하도록 구성될 수 있다.In addition to the above, the central controller 204 may detect various abnormalities of the fuel cell system and take appropriate measures accordingly (516 and 518). For example, when the gas leak detector of the data collector 214 detects a gas leak in the system, the central controller 204 may immediately output a warning message and lock the fuel cell system 100. In this case, the warning message may include a manufacturer notification using a communication module (not shown), in addition to a sound (warning sound) and a screen display for notifying a gas leak to an operator of the fuel exhibition system 100. That is, by informing the manufacturer of the fuel cell system 100 of the abnormality of the fuel cell system 100 through a wired / wireless network using TCP / IP, the manufacturer may be configured to take immediate action.
또한, 중앙제어부(204)는 데이터수집부(214)의 유량 센서, 유압 센서, 레벨 센서 또는 가스 디텍터 등의 센싱값이 정상 범위 내인지를 판단하고, 이로부터 센서의 이상 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 특정 유량 센서의 정상 센싱값이 1 내지 5볼트 사이인데 유량 센서에서의 센싱값이 7볼트로 나타나는 경우, 중앙제어부(204)는 해당 유량 센서에 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있다.In addition, the central controller 204 may determine whether the sensing value of the flow sensor, the hydraulic sensor, the level sensor, or the gas detector of the data collector 214 is within a normal range, and may determine whether the sensor is abnormal. . For example, if the normal sensing value of the specific flow sensor is between 1 and 5 volts but the sensing value of the flow sensor is 7 volts, the central controller 204 may determine that a problem has occurred in the flow sensor.
또한, 중앙제어부(204)는 운전장치부(208)에 포함된 밸브, 펌프 또는 블로어 중 적어도 하나에 대한 제어신호를 송신하고, 상기 유량 센서, 상기 유압 센서 또는 상기 레벨 센서 중 적어도 하나의 센싱값이 상기 제어신호에 부합하지 않는 경우, 해당 밸브, 펌프 또는 블로어에 이상이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 중앙제어부(204)에서 특정 밸브를 오픈한 이후 해당 밸브가 설치된 밸브의 유량에 변화가 없는 경우, 중앙제어부(204)는 해당 밸브가 정상작동하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 이 경우는 밸브의 제어신호와 유량 센서의 센싱값이 서로 부합되지 않는 경우이다. 또한, 중앙제어부(204)는 전술한 CVM 보드 또는 DAQ 보드 등, 연료전지 시스템(100)에 포함된 각종 보드(board)로 설정된 테스트 신호를 송신하거나, 또는 상기 보드로부터 수신한 이상 신호에 따라 각 보드의 통신 가능 여부 및 이상 발생 여부를 감지할 수 있다.In addition, the central controller 204 transmits a control signal for at least one of the valve, the pump, or the blower included in the operating unit 208, the sensing value of at least one of the flow sensor, the hydraulic sensor or the level sensor If the control signal does not match, it may be determined that an abnormality has occurred in the valve, the pump, or the blower. For example, if there is no change in the flow rate of the valve in which the valve is installed after opening the specific valve in the central controller 204, the central controller 204 may determine that the valve does not operate normally. That is, in this case, the control signal of the valve and the sensing value of the flow sensor do not coincide with each other. In addition, the central controller 204 transmits a test signal set to various boards included in the fuel cell system 100, such as the above-described CVM board or DAQ board, or according to an abnormal signal received from the board. It can detect whether the board can communicate and whether there is an error.
상기와 같은 종류의 이상이 발생한 경우, 전술한 바와 같이 중앙제어부(204)는 설정된 경고 메시지(소리, 화면표시, 제조사 알림 등)를 출력함으로써 문제가 된 부품을 즉각적으로 수리하거나 교체할 수 있도록 한다(518).When the above kind of abnormality occurs, as described above, the central control unit 204 outputs a set warning message (sound, screen display, manufacturer notification, etc.) to immediately repair or replace a problem part. (518).
상기와 같은 과정을 통하여 감지된 이상이 복구된 이후, 중앙제어부(204)는 시스템의 이상이 모두 해소되었는지를 판단한다(520). 만약 상기 520 단계의 판단 결과 이상이 모두 해소된 경우 자가조치 프로세스는 종료된다. 그러나 이와 달리 복구 과정을 거친 이후에도 시스템의 이상이 모두 해소되지 않은 경우, 다음으로 중앙제어부(204)는 설정된 허용 시간이 초과되었는지의 여부를 판단하고(522), 초과된 경우 연료전지 시스템(100)을 잠금 상태로 변환한다(524). 상기 잠금 상태는 이후 전문가 등에 의하여 이상이 복구된 이후 해제될 수 있다(526).After the detected abnormality is recovered through the above process, the central controller 204 determines whether all the abnormalities of the system have been resolved (520). If all of the abnormalities in the determination result of step 520 are resolved, the self-action process is terminated. On the other hand, if all the abnormalities of the system have not been resolved even after the recovery process, the central controller 204 next determines whether the set allowable time has been exceeded (522), and if the fuel cell system 100 is exceeded. Is converted to the locked state (524). The locked state may then be released after the abnormality is recovered by an expert or the like (526).
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. Although the present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments above, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. Will understand.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

Claims (23)

  1. 외부의 AC 전원을 입력받고 이를 DC 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급부;A power supply unit which receives an external AC power and converts it into a DC power supply;
    상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 연료전지 시스템의 동작을 제어하며, 상기 연료전지 시스템의 이상 여부를 모니터링하는 중앙제어부;A central control unit which receives power from the power supply unit to control an operation of a fuel cell system and monitors an abnormality of the fuel cell system;
    상기 중앙제어부의 제어에 따라 상기 전원공급부로부터 공급되는 DC 전원을 온 또는 오프하는 메인스위치부; 및A main switch unit for turning on or off the DC power supplied from the power supply unit according to the control of the central controller; And
    상기 메인스위치부를 통하여 상기 전원공급부로부터 전원을 공급받아 상기 연료전지 시스템의 연료전지 스택에 연료 및 공기를 공급하며, 상기 중앙제어부의 요청에 따라 상기 연료전지 시스템의 상태 정보를 수집하여 상기 중앙제어부로 제공하는 운전시가동부를 포함하는 연료전지 시스템의 제어장치.The main switch unit receives power from the power supply unit to supply fuel and air to the fuel cell stack of the fuel cell system, and collects state information of the fuel cell system at the request of the central controller to collect the state information. Control device for a fuel cell system comprising a driving unit provided during operation.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 중앙제어부는, 상기 전원공급부의 초기 전원 인가시 또는 설정된 점검 주기가 경과된 경우, 상기 메인스위치부를 통하여 상기 운전시가동부에 DC 전원을 공급하고, 상기 운전시가동부로부터 상기 연료전지 시스템의 상태 정보를 수신하는, 연료전지 시스템의 제어장치.The central control unit, when the initial power supply of the power supply unit or the set inspection period has elapsed, supplies the DC power to the operation start unit through the main switch unit, the state information of the fuel cell system from the operation start unit Receiving, the control device of the fuel cell system.
  3. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2,
    상기 중앙제어부는, 수신된 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 운전시가동부를 제어하여 상기 이상에 대한 복구를 수행하는, 연료전지 시스템의 제어장치.And, if it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information, the central control unit controls the operation operation unit to perform recovery of the abnormality.
  4. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 중앙제어부는, 설정된 허용 시간동안 상기 연료전지 시스템의 이상이 복구되지 않는 경우, 상기 연료전지 시스템을 잠금 설정하는, 연료전지 시스템의 제어장치.And the central control unit locks the fuel cell system when the abnormality of the fuel cell system is not recovered for a set allowable time.
  5. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 중앙제어부는, 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 설정된 경고 메시지를 출력하는, 연료전지 시스템의 제어장치.And the central controller outputs a set warning message when it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system.
  6. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5,
    상기 중앙제어부는, 상기 경고 메시지 출력 시 네트워크망을 통하여 상기 연료전지 시스템의 제조사에 상기 이상 발생을 통지하는, 연료전지 시스템의 제어장치.And the central controller notifies a manufacturer of the fuel cell system of the abnormality through a network when outputting the warning message.
  7. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5,
    상기 경고 메시지는 소리, 화면 표시 및 네트워크망을 이용한 원격 통지 중 하나 이상을 포함하는, 연료전지 시스템의 제어장치. Wherein the warning message includes one or more of sound, screen display and remote notification using a network.
  8. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    온도센서를 이용하여 설정된 측정위치에서 상기 연료전지 시스템의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하며,Further comprising a temperature measuring unit for measuring the temperature of the fuel cell system at a measurement position set using a temperature sensor,
    상기 중앙제어부는, 상기 온도 측정부에서 측정된 상기 연료전지 시스템의 개질기 온도가 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 운전시가동부에 포함된 냉각팬, 블로어 및 냉각 순환 펌프 중 하나 이상을 가동하거나 또는 상기 개질기로 물을 공급함으로써 상기 개질기의 냉각을 수행하는, 연료전지 시스템의 제어장치.When the reformer temperature of the fuel cell system measured by the temperature measuring unit exceeds a set range, the central controller operates one or more of a cooling fan, a blower and a cooling circulation pump included in the operation unit during the operation, or And control the fuel cell system by supplying water to the reformer.
  9. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8,
    상기 중앙제어부는, 상기 온도 측정부에서 측정된 상기 연료전지 시스템의 온도가 설정된 동파방지온도 미만인 경우, 상기 메인스위치부를 통하여 상기 운전시가동부를 가동하는, 연료전지 시스템의 제어장치.And the central controller is configured to operate the driving unit during operation through the main switch unit when the temperature of the fuel cell system measured by the temperature measuring unit is lower than a set freeze protection temperature.
  10. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 운전시가동부는, 상기 연료전지 시스템의 연료전지 스택의 각 단위전지의 전압을 측정하는 전압측정부를 더 포함하며,The driving unit further includes a voltage measuring unit measuring a voltage of each unit cell of the fuel cell stack of the fuel cell system,
    상기 중앙제어부는, 상기 전압측정부에서 측정된 전압이 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 연료전지 스택의 출력단에 부하(load)를 연결하여 상기 연료전지 스택 내의 잔류가스를 소모시키는, 연료전지 시스템의 제어장치.When the voltage measured by the voltage measuring unit exceeds the set range, the central control unit connects a load to an output terminal of the fuel cell stack to consume residual gas in the fuel cell stack. Control unit.
  11. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 운전시가동부는, 상기 연료전지 시스템에 포함된 배관의 유량을 측정하는 하나 이상의 유량 센서, 상기 배관의 유압을 측정하는 하나 이상의 유압 센서, 상기 연료전지 시스템 내에 구비된 저수조의 수위를 측정하는 하나 이상의 레벨 센서 및 상기 연료전지 시스템의 가스 누출이 있는지의 여부를 감지하는 가스 누출 탐지부를 포함하는 데이터수집부를 더 포함하는, 연료전지 시스템의 제어장치.The driving unit may include one or more flow rate sensors for measuring the flow rate of the pipe included in the fuel cell system, one or more hydraulic sensors for measuring the hydraulic pressure of the pipe, and one for measuring the water level of the reservoir provided in the fuel cell system. And a data collecting unit including a level sensor and a gas leak detecting unit detecting whether there is a gas leak in the fuel cell system.
  12. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11,
    상기 중앙제어부는, 상기 유량 센서, 상기 유압 센서 또는 상기 레벨 센서 중 적어도 하나의 센싱값이 설정된 범위를 벗어나는 경우 해당 센서에 이상이 발생한 것으로 판단하는, 연료전지 시스템의 제어장치.And the central controller determines that an abnormality has occurred in a corresponding sensor when the sensing value of at least one of the flow rate sensor, the hydraulic pressure sensor, and the level sensor is out of a set range.
  13. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11,
    상기 중앙제어부는, 상기 레벨 센서에서 측정된 수위가 설정된 범위 미만인 경우, 상기 운전시가동부에 포함된 밸브를 제어하여 상기 저수조에 물을 공급하는, 연료전지 시스템의 제어장치.And the central controller is configured to supply water to the reservoir by controlling a valve included in the driving unit when the water level measured by the level sensor is less than a set range.
  14. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11,
    상기 중앙제어부는, 상기 운전시가동부에 포함된 밸브, 펌프 또는 블로어 중 적어도 하나에 대한 제어신호를 송신하고, 상기 유량 센서, 상기 유압 센서 또는 상기 레벨 센서 중 적어도 하나의 센싱값이 상기 제어신호에 부합하지 않는 경우, 해당 밸브, 펌프 또는 블로어에 이상이 발생한 것으로 판단하는, 연료전지 시스템의 제어장치. The central controller transmits a control signal for at least one of a valve, a pump, or a blower included in the driving unit, and a sensing value of at least one of the flow sensor, the hydraulic sensor, and the level sensor is transmitted to the control signal. If it does not match, the control device of the fuel cell system, it is determined that the abnormality in the valve, pump or blower.
  15. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11,
    상기 중앙제어부는, 상기 가스 누출 탐지부에서 상기 연료전지 시스템 내의 가스 누출을 감지한 경우, 경고 메시지를 출력하고 상기 연료전지 시스템을 잠금 설정하는, 연료전지 시스템의 제어장치. And the central controller outputs a warning message and locks the fuel cell system when the gas leak detector detects a gas leak in the fuel cell system.
  16. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3,
    상기 중앙제어부는, 상기 연료전지 시스템에 포함된 하나 이상의 보드(board)로 설정된 테스트 신호를 송신하거나, 또는 상기 보드로부터 수신한 이상 신호에 따라 각 보드의 통신 가능 여부 및 이상 발생 여부를 감지하는, 연료전지 시스템의 제어장치.The central controller transmits a test signal set to one or more boards included in the fuel cell system, or detects whether each board can communicate and whether an abnormality occurs according to an abnormal signal received from the board. Control device of fuel cell system.
  17. 연료전지 시스템의 제어장치에서 수행되는 제어 방법으로서,A control method performed in a control device of a fuel cell system,
    전원공급부에서, 외부의 AC 전원을 입력받고 이를 DC 전원으로 변환하여 중앙제어부로 공급하는 제1단계;A first step of receiving an external AC power from the power supply and converting the same into DC power and supplying it to the central controller;
    상기 중앙제어부에서, 상기 전원공급부와 연결된 메인스위치부를 제어하여 운전시가동부에 DC 전원을 공급하는 제2단계; 및A second step of controlling, by the central controller, a main switch unit connected to the power supply unit to supply DC power to a driving unit during operation; And
    상기 중앙제어부에서, 상기 운전시가동부로부터 상기 연료전지 시스템의 상태 정보를 수신하고, 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템의 이상 여부를 모니터링하는 제3단계를 포함하는 연료전지 시스템의 제어방법.And a third step of receiving, by the central controller, state information of the fuel cell system from the driving unit during operation, and monitoring whether the fuel cell system is abnormal according to the state information.
  18. 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17,
    상기 제3단계의 수행 이후, 상기 중앙제어부에서, 상기 상태 정보에 따른 판단 결과 상기 연료전지 시스템이 정상인 것으로 판단되는 경우, 상기 메인스위치부를 제어하여 상기 운전시가동부로 공급되는 DC 전원을 차단하는 제4단계를 더 포함하는, 연료전지 시스템의 제어방법.After performing the third step, when it is determined that the fuel cell system is normal according to the state information, the central control unit controls the main switch unit to cut off the DC power supplied to the driving unit during operation. Further comprising the four steps, the control method of the fuel cell system.
  19. 청구항 18에 있어서,The method according to claim 18,
    상기 중앙제어부는, 설정된 점검 주기에 따라 상기 제2단계 내지 제4단계를 반복 수행하는, 연료전지 시스템의 제어방법The control unit of the fuel cell system, the central control unit repeats the second step to the fourth step according to a set inspection period.
  20. 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17,
    상기 제3단계는, The third step,
    수신된 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 운전시가동부를 제어하여 상기 이상에 대한 복구를 수행하는 단계를 더 포함하는, 연료전지 시스템의 제어방법.If it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information, controlling the driving unit during operation to perform recovery of the abnormality.
  21. 청구항 20에 있어서,The method of claim 20,
    상기 복구 수행 단계는, 설정된 허용 시간동안 상기 연료전지 시스템의 이상이 복구되지 않는 경우, 상기 연료전지 시스템을 잠금 설정하는 단계를 더 포함하는, 연료전지 시스템의 제어방법.The performing of the recovery may further include locking the fuel cell system when the abnormality of the fuel cell system is not recovered for a set allowable time.
  22. 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17,
    수신된 상기 상태 정보에 따라 상기 연료전지 시스템에 이상이 발생한 것으로 판단되는 경우, 설정된 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는, 연료전지 시스템의 제어방법.And if it is determined that an abnormality has occurred in the fuel cell system according to the received state information, outputting a set warning message.
  23. 청구항 22에 있어서,The method according to claim 22,
    상기 경고 메시지를 출력하는 단계는, 네트워크망을 통하여 상기 연료전지 시스템의 제조사에 상기 이상 발생을 통지하는 단계를 더 포함하는, 연료전지 시스템의 제어방법.The outputting of the warning message may further include notifying a manufacturer of the fuel cell system of the abnormality through a network.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021230456A1 (en) * 2020-05-11 2021-11-18 여영찬 Fuel cell system
RU2794591C1 (en) * 2020-05-11 2023-04-24 Ёнчан Ё Fuel cell system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102308428B1 (en) * 2020-05-13 2021-10-01 울산대학교 산학협력단 Device and method for safety monitoring of all cycle fuel cells in hydrogen ships

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040081868A1 (en) * 2002-10-23 2004-04-29 Edlund David J. Distributed fuel cell network
KR20070059499A (en) * 2005-12-06 2007-06-12 엘지전자 주식회사 Power supply apparatus and method for line conection type fuel cell system
US20070259222A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Hsi-Ming Shu Distributed control method for fuel cell system and the fuel cell system operated thereby
US8133625B2 (en) * 2005-12-06 2012-03-13 Lg Electronics Inc. Power controlling apparatus for fuel cell system and method thereof
KR20120070725A (en) * 2010-12-22 2012-07-02 지에스칼텍스 주식회사 Control unit and control method for fuel cell system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040081868A1 (en) * 2002-10-23 2004-04-29 Edlund David J. Distributed fuel cell network
KR20070059499A (en) * 2005-12-06 2007-06-12 엘지전자 주식회사 Power supply apparatus and method for line conection type fuel cell system
US8133625B2 (en) * 2005-12-06 2012-03-13 Lg Electronics Inc. Power controlling apparatus for fuel cell system and method thereof
US20070259222A1 (en) * 2006-05-04 2007-11-08 Hsi-Ming Shu Distributed control method for fuel cell system and the fuel cell system operated thereby
KR20120070725A (en) * 2010-12-22 2012-07-02 지에스칼텍스 주식회사 Control unit and control method for fuel cell system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021230456A1 (en) * 2020-05-11 2021-11-18 여영찬 Fuel cell system
RU2794591C1 (en) * 2020-05-11 2023-04-24 Ёнчан Ё Fuel cell system

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