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문제 정의
- 기존 시스템과 동등 수준의 질소 퍼지 및 응축수 배출 효과를 구현하기 위해 개발된 질소/응축수 통합 배출 로직의 미 확정 변수에 대한 최적 값을 도출하기 위한 시험과 로직의 실차 적용 가능성을 검증하기 위한 시험이 진행되었다. 이 때, 전류 적산 값 (A) 은 기존 시스템과 비교하기 위하여 기존 시스템에 사용된 값과 동일한 값으로 설정하였다.
- 또한, 운전 온도의 영향을 살펴보기 위해 운전온도 A(30±5℃), 운전온도 B(60±5℃), 운전온도 C(70±5℃)의 조건에서 진행하였다. 본 시험을 통하여 각 Case 별로 수소 농도와 수소 배출량을 확인하였고, 기존과 동등 수준의 질소 퍼지 효과를 나타내는 최적 배출 시간(X)을 찾고자 하였다.
- 로직 상의 지정되지 않은 A와 X값은 연료전지 시스템 별로 최적 값이 다를 수 있기 때문에, 이 부분은 시험을 통하여 시스템 별로 최적 값을 찾아가야 한다. 본 연구의 주요 목적이 바로 이 최적 값을 찾아내어 기존과 동등 수준의 질소 퍼지와 응축수 배출 성능을 확보하는 것이다.
- 상기와 같이 구성된 시스템으로 기존과 동등 수준을 효과를 얻는 것이 본 시스템 개발의 주요 목표이다. 이를 위해서는 새로운 배출 로직의 개발이 필요 하였고, Fig.
- 정전류 평가를 통하여 도출된 운전 온도 별 개방 시간인 X값을 이용하여 실차 주행 모드 평가를 실시하였다. 실차 주행 모드 중 도심 주행 모드와 고속 주 행 모드를 대표하는 UDDS모드와 US06모드 운전을 수행하여 운전 중 수소 농도가 최소 어느 정도까지 유지되는 지와 운전 중 연료전지시스템의 출력 및 안전성에 문제가 없는 지를 확인하고자 하였다.
- 연료전지시스템에서 개별적으로 수행되던 질소 퍼지와 응축수 배출 기능을 하나의 장치에서 수행될수 있도록 하는 기술이 본 연구를 통하여 개발되었다. 질소/응축수 통합 배출을 위하여 기존 시스템의 구성 일부를 변경하였고, 배출 로직을 새롭게 구성하였다.
- 이처럼 기존 시스템에서는 질소퍼지장치와 응축수 배출장치가 별도로 구성이 되어 각각의 다른 역할을 수행하였다. 하지만, 가스와 응축수라는 서로 다른 유체를 배출하는 것 이외에는 기능적으로 매우 유사하기 때문에 응축수 배출 시스템에 질소퍼지 기능을 통합시키는 방향으로 개발을 진행하게 되었다.
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