초록 ▼

본 발명은 고분자 전해질 연료전지를 실제 사용하기 전에 연료전지의 성능을 실험하고 평가하기 위한 장치에 관한 것이다.본 발명의 장치는, 수소 가스 저장 탱크가 연결된 수소 가스 배관과 질소 가스 저장 탱크가 연결된 질소 배관의 합류점 및 산소 배관과 압축 공기 배관의 합류 배관과 상기 질소 배관의 합류점에서 각각 분기되어 연료전지 스택으로 연결되는 주 배관과 연료전지 스택에서 반응 완료된 가스를 배출하는 두 배출 배관으로 구성되는 반응 가스 공급 시스템(100)과, 상기 일측 배출 배관에서 분기되어 일측 주배관에 연결되는 수소 가스

본 발명은 고분자 전해질 연료전지를 실제 사용하기 전에 연료전지의 성능을 실험하고 평가하기 위한 장치에 관한 것이다.본 발명의 장치는, 수소 가스 저장 탱크가 연결된 수소 가스 배관과 질소 가스 저장 탱크가 연결된 질소 배관의 합류점 및 산소 배관과 압축 공기 배관의 합류 배관과 상기 질소 배관의 합류점에서 각각 분기되어 연료전지 스택으로 연결되는 주 배관과 연료전지 스택에서 반응 완료된 가스를 배출하는 두 배출 배관으로 구성되는 반응 가스 공급 시스템(100)과, 상기 일측 배출 배관에서 분기되어 일측 주배관에 연결되는 수소 가스 회수 시스템(200)과, 냉각수 저장 탱크와 냉각수 펌프 및 열교환기가 구비되며 연료전지 스택을 통하여 주배관에 설치된 가습기와 냉각수 저장 탱크로 연결되는 냉각 시스템(300)과, 주 배관과 배출 배관에 설치된 기액 분리기로부터 솔레노이드 밸브를 통하여 냉각수 저장탱크로 연결되며 중력을 이용한 물 회수 시스템(400)과, 마이크로 프로세서 내지는 컴퓨터로 구성된 자동제어 및 측정시스템과 계측기의 신호가 입력되고 밸브 등의 제어 신호와 솔레노이드 밸브 등을 위한 온/오프 신호를 출력하는 신호변환기 및 연료전지 스택의 전기 부하조절 시스템으로 이루어진 제어 시스템(500)으로 구성된다.본 발명의 장치는 고분자 전해질 연료전지를 수동조작 없이 연료전지의 정격 성능을 단시간에 정확하게 평가할 수 있으며 장기간에 걸친 운전 성능 변화도 자동으로 측정할 수 있을 뿐 아니라, 가습을 위한 물공급 장치와 기액분리기를 통한 물회수 장치 그리고 물 정화 장치를 냉각시스템과 연계하여 자동으로 운전되도록 하여 실험 중 외부에서 별도로 물교환이나 물 보충장치 없이 실제적인 연료전지 시스템 운전 조건에서 장기간 연료전지를 운전할 수 있는 장점이 있다.

대표청구항 ▼

수소 검출기(114)와 수소 가스 저장 탱크(110)가 연결된 수소 가스 배관(HP)과 질소 가스 저장 탱크(120)가 연결된 질소 배관(NP)의 합류점 및 산소 배관(OP)과 압축 공기 배관(AP)의 합류 배관(TP)과 상기 질소 배관(NP)의 합류점에서 각각 분기되어 연료전지 스택(1)으로 연결되는 주 배관(150)(160)과 연료전지 스택(1)에서 반응 완료된 가스를 배출하는 두 배출 배관(170)(180)으로 구성되는 반응 가스 공급 시스템(100)과, 상기 일측 배출 배관(170)에서 분기되어 일측 주배관(150)에 연결되

수소 검출기(114)와 수소 가스 저장 탱크(110)가 연결된 수소 가스 배관(HP)과 질소 가스 저장 탱크(120)가 연결된 질소 배관(NP)의 합류점 및 산소 배관(OP)과 압축 공기 배관(AP)의 합류 배관(TP)과 상기 질소 배관(NP)의 합류점에서 각각 분기되어 연료전지 스택(1)으로 연결되는 주 배관(150)(160)과 연료전지 스택(1)에서 반응 완료된 가스를 배출하는 두 배출 배관(170)(180)으로 구성되는 반응 가스 공급 시스템(100)과, 상기 일측 배출 배관(170)에서 분기되어 일측 주배관(150)에 연결되는 수소 가스 회수 시스템(200)과, 냉각수 저장 탱크(301)와 냉각수 펌프(302) 및 열교환기(309)가 구비되며 냉각수 저장 탱크(301)로부터 상기 배출 배관(170)(180)에 설치된 기액 분리기(173)(183)를 통하여 연료전지 스택(1)으로 연결되고 연료전지 스택(1)을 통하여 주배관(150)(160)에 설치된 가습기(153)(163)와 냉각수 저장 탱크(301)로 연결되는 냉각 시스템(300)과, 주 배관(150)(160)과 배출 배관(170)(180)에 설치된 기액 분리기(154)(164)(173)(183)로부터 솔레노이드 밸브(401)(402)(403)(404)를 통하여 냉각수 저장탱크(301)로 연결되는 물 회수 시스템(400)과, 마이크로 프로세서 내지는 컴퓨터로 구성된 자동제어 및 측정시스템(501)과 계측기의 신호가 입력되고 밸브 등의 제어 신호와 솔레노이드 밸브 등을 위한 온/오프 신호를 출력하는 신호변환기(502) 및 연료전지 스택의 전기 부하조절 시스템(503)으로 이루어진 제어 시스템(500)으로 구성됨을 특징으로 하는 고분자 전해질 연료전지를 위한 자동 실험 및 성능 평가 장치.