KR102393531B1

KR102393531B1 - High pressure compressor able to maintain performance and perform self diagnosis

Info

Publication number: KR102393531B1
Application number: KR1020200120203A
Authority: KR
Inventors: 이익용
Original assignee: (주)제아이엔지
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2022-05-03
Also published as: KR20220037579A

Abstract

본 발명은 구비된 피스톤의 실린더 내 왕복에 따라 유입 가스를 압축하고 압축된 가스를 배출하는 압축 실린더, 압축 실린더로부터 출력되는 배출 가스의 압력을 센싱하는 제2 압력 센서, 수신되는 모터 제어신호에 따라 피스톤을 구동하는 모터 및 제2 압력 센서로부터의 제2 센싱 데이터에 따라 피스톤의 왕복속도를 제어하기 위한 모터 제어신호를 모터로 출력하는 제어 모듈을 포함하는 고압 압축기에 관한 것이다.According to the present invention, a compression cylinder for compressing an inlet gas and discharging the compressed gas according to the reciprocation of a piston provided in the cylinder, a second pressure sensor for sensing the pressure of the exhaust gas output from the compression cylinder, and a motor control signal received A high-pressure compressor comprising a motor for driving a piston and a control module for outputting a motor control signal for controlling a reciprocating speed of the piston according to second sensed data from a second pressure sensor to the motor.

Description

성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기{HIGH PRESSURE COMPRESSOR ABLE TO MAINTAIN PERFORMANCE AND PERFORM SELF DIAGNOSIS}High pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing

본 발명은 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기에 관한 것으로서, 구체적으로는 실측되는 성능 데이터를 기반으로 고압 압축기 내의 피스톤을 구동하는 모터를 제어하여 출력 압력을 균등하게 유지하고 성능 저하에 따른 자가 진단이 가능토록 하는 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기에 관한 것이다. The present invention relates to a high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing, and more specifically, controlling a motor driving a piston in a high-pressure compressor based on actually measured performance data to maintain an even output pressure and self-diagnosis according to performance degradation It relates to a high-pressure compressor capable of maintaining the performance and self-diagnosing that makes it possible.

수소 자동차는 내부에 수소 탱크를 구비하고 수소 충전소에서 고압의 수소를 충전받고 충전된 수소를 원료로 사용하여 이동할 수 있는 자동차이다. 수소 자동차에 고압의 수소를 공급하기 위해 수소 충전소는 생산된 수소 또는 공급된 수소를 고압 상태의 수소로 생산하고 압력탱크에 저장해야 한다. A hydrogen vehicle is a vehicle that has a hydrogen tank inside, is charged with high-pressure hydrogen at a hydrogen charging station, and can move using the charged hydrogen as a raw material. In order to supply high-pressure hydrogen to hydrogen vehicles, the hydrogen filling station must produce hydrogen produced or supplied hydrogen as hydrogen under high pressure and store it in a pressure tank.

900 Bar 나 450 Bar 등의 고압의 수소를 생산하기 위해, 수소 충전소는 고압 압축기를 구비한다. 고압 압축기는 개질기나 다른 외부의 수소 파이프로부터의 낮은 압력의 수소를 높은 압력의 수소로 압축시켜 저장용 압력탱크로 출력한다. In order to produce high-pressure hydrogen such as 900 Bar or 450 Bar, the hydrogen filling station is equipped with a high-pressure compressor. The high pressure compressor compresses low pressure hydrogen from a reformer or other external hydrogen pipe into high pressure hydrogen and outputs it to a storage pressure tank.

수소 압축에 이용되는 다양한 타입의 고압 압축기가 알려져 있다. 독일의 린다(Linde)는 압축된 수소를 여러 버퍼 탱크에 저장하고 이를 디스펜서나 압력탱크에 출력한다. 다이어프램(Diaphram) 방식의 압축기는 다이어프램의 대형의 압축판(막)을 구비하여 단일 압축판의 이동에 따라 수소를 압축하고 이를 압력탱크로 출력할 수 있다. Various types of high pressure compressors are known for use in hydrogen compression. Germany's Linde stores compressed hydrogen in several buffer tanks and outputs it to a dispenser or pressure tank. A diaphragm type compressor is provided with a large compression plate (membrane) of the diaphragm, and can compress hydrogen according to the movement of a single compression plate and output it to a pressure tank.

피스톤 타입(Piston Type)의 고압 압축기는 하나 또는 복수의 피스톤과 피스톤을 수용하는 실린더를 구비하여 피스톤의 왕복 운동에 따라 수소를 압축하고 이를 압력탱크로 출력할 수 있다. 피스톤 타입의 고압 압축기는 다이어프램 방식의 압축기에 대비 다단계로 구성가능하고 적은 비용과 작은 규모로 효율적으로 고압 압축기를 구성 가능하다. A piston type high pressure compressor may include one or a plurality of pistons and a cylinder accommodating the pistons to compress hydrogen according to a reciprocating motion of the piston and output it to a pressure tank. The piston-type high-pressure compressor can be configured in multiple stages compared to the diaphragm-type compressor, and it is possible to efficiently configure the high-pressure compressor at low cost and small scale.

피스톤 타입의 고압 압축기는 일정한 압력의 수소를 생성하여 출력할 필요가 존재한다. 실린더 내부의 피스톤은 높은 횟수의 왕복 운동에 따라 실린더와 접촉하고 기밀을 유지하기 위한 가스켓 등에 마모가 자주 발생하고 그에 따라 성능 저하가 빈번하게 발생한다. A piston type high pressure compressor needs to generate and output hydrogen at a constant pressure. The piston inside the cylinder is in contact with the cylinder due to a high number of reciprocating motions, and the gasket for maintaining airtightness and the like frequently wears out, and thus the performance is frequently deteriorated.

일회성으로 고장이 발생하는 다이어프램 타입의 고압 압축기와는 달리 피스톤 타입의 고압 압축기는 마모에 따라 성능 저하가 지속적으로 발생하고 이를 예측하거나 확인할 방법이 없는 실정이다. Unlike the diaphragm-type high-pressure compressor in which a one-time failure occurs, the piston-type high-pressure compressor continuously deteriorates due to wear, and there is no way to predict or confirm this.

이와 같이, 피스톤 타입의 고압 압축기의 기존 알려진 문제점을 해소하거나 개선할 수 있는 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기가 필요하다.As such, there is a need for a high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing capable of solving or improving existing known problems of the piston-type high-pressure compressor.

KR10-2018-0011170호(A), 2018년01월31일,KR10-2018-0011170(A), January 31, 2018,

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 피스톤 타입의 고압 압축기의 압축 성능을 모니터링하고 실시간 동작시에 일정한 압축 성능을 유지할 수 있도록 하는 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and is to provide a high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing that monitors the compression performance of a piston-type high-pressure compressor and maintains a constant compression performance during real-time operation. There is a purpose.

또한, 본 발명은 피스톤 타입의 고압 압축기의 모터 회전속도와 출력 압력의 관계를 수집하고 수집된 관계에 따라 압축 성능의 저하 발생시에 수집된 관계 데이터를 이용하여 일정한 수소 압축 성능을 동적으로 유지할 수 있도록 하는 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention collects the relationship between the motor rotation speed and the output pressure of the piston-type high-pressure compressor, and uses the collected relationship data when the compression performance deteriorates according to the collected relationship to dynamically maintain a constant hydrogen compression performance. It is an object of the present invention to provide a high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing.

또한, 본 발명은 피스톤 타입의 고압 압축기에서 미리 수집된 데이터에 따라 내부 압축기에 대한 자가 진단을 수행하고 자가 진단에 따른 고장 예측을 관리자에게 안내할 수 있는 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides a high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing capable of performing self-diagnosis of an internal compressor according to data collected in advance from a piston-type high-pressure compressor and guiding a manager to predict a failure according to the self-diagnosis it has its purpose

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able

본 발명의 일 양상에 따른 고압 압축기는 구비된 피스톤의 실린더 내 왕복에 따라 유입 가스를 압축하고 압축된 가스를 배출하는 압축 실린더, 압축 실린더로부터 출력되는 배출 가스의 압력을 센싱하는 제2 압력 센서, 수신되는 모터 제어신호에 따라 피스톤을 구동하는 모터 및 제2 압력 센서로부터의 제2 센싱 데이터에 따라 피스톤의 왕복속도를 제어하기 위한 모터 제어신호를 모터로 출력하는 제어 모듈을 포함한다. A high-pressure compressor according to an aspect of the present invention includes a compression cylinder for compressing an inflow gas and discharging the compressed gas according to reciprocation of a piston provided in a cylinder, a second pressure sensor for sensing the pressure of the exhaust gas output from the compression cylinder; A motor for driving the piston according to the received motor control signal and a control module for outputting a motor control signal for controlling a reciprocating speed of the piston according to second sensing data from a second pressure sensor to the motor.

상기한 고압 압축기에 있어서, 제어 모듈은, 압축 실린더의 기준 성능 인식을 위한 성능 테스트 모드에서 서로 상이한 모터 제어신호를 모터로 출력하고 각각의 모터 제어신호에 대응하는 제어 데이터에 제2 압력 센서에서 센싱된 제2 센싱 데이터를 매칭시켜 매칭된 복수의 제어-압력관계 데이터를 저장하고, 압축 실린더를 통해 압축된 가스를 생산하기 위한 압축수소 생산 모드에서 현재 제어 데이터에 대응하는 모터 제어신호를 모터로 출력하고 제2 압력 센서에서 센싱된 제2 센싱 데이터에 대응하는 배출 가스의 압력과 현재 제어 데이터에서 예측되는 예측 압력의 차이에 따라 상기 복수의 제어-압력관계 데이터를 이용하여 변경되는 현재 제어 데이터를 저장하고 대응하는 모터 제어신호를 모터로 출력한다. In the high-pressure compressor, the control module outputs different motor control signals to the motor in a performance test mode for recognizing the reference performance of the compression cylinder, and the second pressure sensor senses control data corresponding to each motor control signal A plurality of matched control-pressure relation data is stored by matching the second sensing data, and a motor control signal corresponding to the current control data is output to the motor in the compressed hydrogen production mode for producing compressed gas through the compression cylinder. and, according to a difference between the pressure of the exhaust gas corresponding to the second sensed data sensed by the second pressure sensor and the predicted pressure predicted from the current control data, the plurality of control-current control data that is changed using the pressure relationship data is stored. and output the corresponding motor control signal to the motor.

상기한 고압 압축기에 있어서, 압축 실린더로 유입되는 유입 가스의 압력을 센싱하는 제1 압력 센서, 유입 가스의 가스 파이프를 개폐하는 제1 개폐 밸브 및 배출 가스의 가스 파이프를 개폐하는 제2 개폐 밸브를 더 포함하고, 제어 모듈은 압축수소 생산 모드 전 또는 후의 누설진단 모드에서 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브로 가스 파이프를 클로즈하기 위한 개폐밸브 제어신호를 설정하고 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브가 클로즈된 상태에서 제1 압력 센서 또는 제2 압력 센서에서 센싱된 센싱 데이터에 따라 압축 실린더와 연결된 가스 파이프의 누설을 진단하고 누설 진단 정보를 출력한다.In the high-pressure compressor, a first pressure sensor sensing the pressure of the inlet gas flowing into the compression cylinder, a first opening/closing valve opening and closing a gas pipe of the inflow gas, and a second opening/closing valve opening/closing a gas pipe of the exhaust gas Further comprising, the control module sets an on-off valve control signal for closing the gas pipe to the first on-off valve and the second on-off valve in the leak diagnosis mode before or after the compressed hydrogen production mode, and the first on-off valve and the second on-off valve In the closed state, leakage of the gas pipe connected to the compression cylinder is diagnosed according to the sensed data sensed by the first pressure sensor or the second pressure sensor, and leakage diagnosis information is output.

상기한 고압 압축기에 있어서, 제어 모듈은 변경되는 현재 제어 데이터의 복수의 제어-압력관계 데이터에 따라 설정되는 기준 제어 데이터와의 차가 임계치 이상인 경우 압축 실린더의 이상상태를 나타내는 실린더 이상상태 정보를 출력한다.In the above-described high-pressure compressor, the control module outputs cylinder abnormal state information indicating an abnormal state of the compression cylinder when a difference between the changed current control data and reference control data set according to a plurality of control-pressure relation data is a threshold value or more .

상기한 고압 압축기에 있어서, 가스는 수소 가스이고, 고압 압축기는 수소 충전소에 설치되어 압축된 수소 가스를 저장용 압력탱크로 출력하고, 정보는 웹이나 앱을 통해 관리자 단말로 전송된다.In the high-pressure compressor, the gas is hydrogen gas, the high-pressure compressor is installed at a hydrogen charging station and outputs compressed hydrogen gas to a pressure tank for storage, and the information is transmitted to the manager terminal through a web or an app.

상기와 같은 본 발명에 따른 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기는 피스톤 타입의 고압 압축기의 압축 성능을 모니터링하고 실시간 동작시에 일정한 압축 성능을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing according to the present invention has the effect of monitoring the compression performance of the piston-type high-pressure compressor and maintaining a constant compression performance during real-time operation.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기는 피스톤 타입의 고압 압축기의 모터 회전속도와 출력 압력의 관계를 수집하고 수집된 관계에 따라 압축 성능의 저하 발생시에 수집된 관계 데이터를 이용하여 일정한 수소 압축 성능을 동적으로 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, the high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing according to the present invention as described above collects the relationship between the motor rotation speed and the output pressure of the piston-type high-pressure compressor, and the relationship data collected when compression performance deteriorates according to the collected relationship It has the effect of dynamically maintaining a constant hydrogen compression performance using

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 성능 유지 및 자가 진단 가능한 고압 압축기는 피스톤 타입의 고압 압축기에서 미리 수집된 데이터에 따라 내부 압축기에 대한 자가 진단을 수행하고 자가 진단에 따른 고장 예측을 관리자에게 안내할 수 있는 효과가 있다. In addition, the high-pressure compressor capable of maintaining performance and self-diagnosing according to the present invention as described above performs self-diagnosis of the internal compressor according to the data collected in advance from the piston-type high-pressure compressor and guides the manager of the failure prediction according to the self-diagnosis. can have an effect.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명에 따라 구성되는 고압 압축기의 상태를 모니터링하기 위한 예시적인 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 고압 압축기의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 3은 제어 모듈의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 압축 실린더의 기준 성능 인식을 위한 성능 테스트를 수행하는 제어 흐름을 도시하는 도면이다.
도 5는 압축 실린더의 성능 유지를 위한 제어 흐름을 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating an exemplary system configuration for monitoring the state of a high-pressure compressor configured according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration example of a high-pressure compressor according to the present invention.
3 is a diagram illustrating an exemplary block diagram of a control module.
4 is a diagram illustrating a control flow for performing a performance test for recognizing a reference performance of a compression cylinder.
5 is a view showing a control flow for maintaining the performance of the compression cylinder.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. The above-described objects, features and advantages will become more clear through the detailed description that will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand the technical spirit of the present invention It will be easy to implement. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 가스를 압축하는 고압 압축기(100)의 상태를 모니터링하기 위한 예시적인 시스템 구성을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an exemplary system configuration for monitoring a state of a high-pressure compressor 100 for compressing gas.

도 1에 따르면, 고압 압축기(100)의 상태를 모니터링하기 위한 시스템은 하나 이상의 가스 충전소 각각의 고압 압축기(100) 및 가스 충전소 통제 장치(200)와, 하나 이상의 관리자 단말(300) 및 관리 서버(400)를 포함하고, 가스 충전소 통제 장치(200), 관리자 단말(300) 및 관리 서버(400)는 광대역 네트워크를 통해 연결되어 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 1 , the system for monitoring the state of the high pressure compressor 100 includes a high pressure compressor 100 and a gas filling station control device 200 of each of one or more gas filling stations, one or more administrator terminals 300 and a management server ( 400), and the gas filling station control device 200, the manager terminal 300, and the management server 400 are connected through a broadband network to transmit and receive various data.

도 1을 통해 모니터링 시스템을 간단히 살펴보면, 가스 충전소는 충전용 가스를 저장하고 가스를 이용하는 자동차에 저장된 충전용 가스를 공급할 수 있는 충전소이다. 가스 충전소는 적어도 고압 압축기(100)와 가스 충전소 통제 장치(200)를 포함하고 나아가 하나 이상의 저장용 압력탱크와 가스 자동차에 충전용 가스를 구비된 충전건을 통해 공급할 수 있는 디스펜서 등을 더 포함한다. 도 1의 모니터링 시스템은 바람직하게는 수소 가스를 저장하고 충전용 수소를 수소 자동차에 공급할 수 있는 수소 충전소의 모니터링 시스템일 수 있다. Briefly looking at the monitoring system through FIG. 1 , a gas charging station is a charging station that stores gas for charging and supplies gas for charging stored in a vehicle using gas. The gas filling station includes at least the high-pressure compressor 100 and the gas filling station control device 200, and further includes one or more storage pressure tanks and a dispenser capable of supplying filling gas to the gas vehicle through a filling gun equipped with it. . The monitoring system of FIG. 1 may preferably be a monitoring system of a hydrogen refueling station capable of storing hydrogen gas and supplying hydrogen for charging to a hydrogen vehicle.

고압 압축기(100)는 유입되는 가스를 압축하여 압축된 가스를 저장용 압력탱크로 출력한다. 수소 충전소에 설치되는 고압 압축기(100)는 개질기 등에서 유입되는 유입 수소 가스를 압축하고 지정된 압력 레벨(예를 들어, 900 Bar, 450 Bar, 55 MPa 또는 99 MPa)의 압축된 수소 가스를 저장용 압력탱크로 출력할 수 있다. The high pressure compressor 100 compresses the incoming gas and outputs the compressed gas to a pressure tank for storage. The high pressure compressor 100 installed at the hydrogen filling station compresses the inflow hydrogen gas flowing in from the reformer, etc., and stores the compressed hydrogen gas at a specified pressure level (eg, 900 Bar, 450 Bar, 55 MPa or 99 MPa). It can be output to the tank.

가스 충전소 통제 장치(200)는 가스 충전소를 모니터링한다. 가스 충전소 통제 장치(200)는 적어도 유선 네트워크(예를 들어, RS232, RS485, 이더넷 등)나 무선 네트워크(예를 들어, 와이파이)를 통해 고압 압축기(100)에 연결되어 고압 압축기(100)로부터 각종 정보를 수신할 수 있다. 가스 충전소 통제 장치(200)는 수신된 정보를 광대역 네트워크를 통해 관리 서버(400)로 전송한다. 가스 충전소 통제 장치(200)는 퍼스널 컴퓨터이거나 전용의 컴퓨터일 수 있다. 수신된 정보는 관리 서버(400)를 통해 관리자 단말(300)로 웹이나 앱을 통해 전송될 수 있다. The gas filling station control device 200 monitors the gas filling station. The gas filling station control device 200 is connected to the high-pressure compressor 100 through at least a wired network (eg, RS232, RS485, Ethernet, etc.) or a wireless network (eg, Wi-Fi) to receive various types of information from the high-pressure compressor 100 . information can be received. The gas filling station control device 200 transmits the received information to the management server 400 through a broadband network. The gas filling station control device 200 may be a personal computer or a dedicated computer. The received information may be transmitted through a web or an app to the manager terminal 300 through the management server 400 .

관리자 단말(300)은 가스 충전소의 관리자가 이용하는 단말이다. 관리자 단말(300)은 예를 들어 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 PC 등일 수 있다. 특정 관리자 단말(300)은 특정 가스 충전소를 관리할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 관리자 단말(300)은 앱이나 웹 프로그램을 구비하고 관리 서버(400)를 통해 가스 충전소를 원격 관리하거나 관리 서버(400)로부터 알림 메시지를 수신하고 이를 디스플레이나 스피커로 출력할 수 있다. The manager terminal 300 is a terminal used by the manager of the gas filling station. The manager terminal 300 may be, for example, a smart phone, a mobile phone, or a tablet PC. The specific manager terminal 300 is configured to manage a specific gas filling station. For example, the manager terminal 300 may have an app or a web program and remotely manage a gas charging station through the management server 400 or receive a notification message from the management server 400 and output it to a display or a speaker. .

관리 서버(400)는 가스 충전소를 관리한다. 관리 서버(400)는 관리 대상인 가스 충전소에 하나 이상의 관리자 단말(300)을 맵핑시키고 가스 충전소 통제 장치(200)로부터 수신되는 정보를 알림 메시지로 구성하여 광대역 네트워크를 통해 맵핑된 관리자 단말(300)로 웹이나 앱을 통해 전송할 수 있다. 관리 서버(400)는 앱 서버이거나 웹 서버일 수 있고 물리적으로 단일 서버로 구성되거나 복수의 서버로 구성되거나 클라우드 서버로 구성될 수 있다. The management server 400 manages the gas filling station. The management server 400 maps one or more manager terminals 300 to a gas filling station to be managed, configures the information received from the gas filling station control device 200 as a notification message, and maps to the manager terminal 300 through a broadband network. It can be sent via the web or an app. The management server 400 may be an app server or a web server, and may be physically configured as a single server, configured as a plurality of servers, or configured as a cloud server.

광대역 네트워크는 각종 데이터를 송수신한다. 광대역 네트워크는 데이터를 포함하는 통신 패킷을 송수신할 수 있다. 광대역 네트워크는 인터넷, 이동통신사업자에 의해 제공되는 이동통신망 등의 조합으로 구성될 수 있다.A broadband network transmits and receives various types of data. The broadband network may transmit and receive communication packets including data. The broadband network may be composed of a combination of the Internet, a mobile communication network provided by a mobile communication service provider, and the like.

도 2는 본 발명에 따른 고압 압축기(100)의 구성 예를 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the high-pressure compressor 100 according to the present invention.

도 2에 따르면, 고압 압축기(100)는 하나 이상의 가스 파이프(110), 하나 이상의 개폐 밸브(120), 하나 이상의 압력 센서(130), 하나 이상의 모터(140), 하나 이상의 압축 실린더(150)와 제어 모듈(170)을 포함한다. According to FIG. 2 , the high pressure compressor 100 includes one or more gas pipes 110 , one or more on-off valves 120 , one or more pressure sensors 130 , one or more motors 140 , one or more compression cylinders 150 , and a control module 170 .

고압 압축기(100)는 유입 가스를 내부 구비된 압축 실린더(150)를 통해 압축하고 압축된 가스를 외부의 압력탱크 등으로 배출할 수 있다. 고압 압축기(100)는 1개의 압축 실린더(150)를 구비하거나 복수의 압축 실린더(150)를 구비하여 단일 단계 또는 직렬/병렬 다단계로 가스를 압축하여 고압의 가스를 배출할 수 있다. 도 2의 예는 두 개의 압축 실린더(150)를 구비하여 2단계 압축 과정을 통해 고압의 가스(수소 가스)를 배출할 수 있다. The high-pressure compressor 100 may compress the inflow gas through the compression cylinder 150 provided therein, and discharge the compressed gas to an external pressure tank or the like. The high-pressure compressor 100 may include one compression cylinder 150 or a plurality of compression cylinders 150 to compress gas in a single step or in series/parallel multi-step to discharge high-pressure gas. The example of FIG. 2 may include two compression cylinders 150 to discharge high-pressure gas (hydrogen gas) through a two-step compression process.

도 2를 통해 각 구성 요소를 살펴보면, 가스 파이프(110)는 가스를 전송하는 관이다. 금속재로 구성되는 가스 파이프(110)는 유입 가스를 내부의 압축 실린더(150)로 전송하거나 압축 실린더(150)로부터의 압축 가스를 외부로 배출할 수 있다. 고압 압축기(100)는 다수의 가스 파이프(110)를 구비하여 내부 기기나 모듈 간에 자동차 충전에 이용되는 수소 가스를 전달할 수 있다. Referring to each component through FIG. 2 , the gas pipe 110 is a pipe for transmitting gas. The gas pipe 110 made of a metal material may transmit the inflow gas to the internal compression cylinder 150 or may discharge the compressed gas from the compression cylinder 150 to the outside. The high-pressure compressor 100 may include a plurality of gas pipes 110 to transfer hydrogen gas used for vehicle charging between internal devices or modules.

개폐 밸브(120)는 가스 파이프(110)(의 내부 관)를 오픈하거나 클로즈하여 유입되는 가스 또는 배출되는 가스를 전달하거나 차단한다. 하나의 개폐 밸브(120)는 압축 실린더(150)의 입력 전단에 설치되어 압축 실린더(150)로 유입되는 가스를 수송하는 가스 파이프(110)를 개폐할 수 있다. 다른 하나의 개폐 밸브(120)는 압축 실린더(150)의 출력 후단에 설치되어 압축 실린더(150)로부터 배출되는 가스를 수송하는 가스 파이프(110)를 개폐할 수 있다. 개폐 밸브(120)는 솔레노이드 밸브일 수 있다. The opening/closing valve 120 opens or closes the gas pipe 110 (the inner tube of the gas pipe 110 ) to transmit or block the inflowing gas or the exhausting gas. One opening/closing valve 120 may be installed at the front end of the input of the compression cylinder 150 to open and close the gas pipe 110 that transports the gas flowing into the compression cylinder 150 . Another opening/closing valve 120 may be installed at the rear end of the output of the compression cylinder 150 to open and close the gas pipe 110 that transports the gas discharged from the compression cylinder 150 . The on/off valve 120 may be a solenoid valve.

고압 압축기(100)가 도 2의 예와 같이 2개의 압축 실린더(150)를 구비하는 경우, 고압 압축기(100)는 각각의 압축 실린더(150)의 전단과 후단에 개폐 밸브(120)를 구비할 수 있다. When the high-pressure compressor 100 includes two compression cylinders 150 as in the example of FIG. 2 , the high-pressure compressor 100 includes an on-off valve 120 at the front end and the rear end of each compression cylinder 150 . can

압력 센서(130)는 가스 파이프(110)에 설치되어 가스 파이프(110) 내의 압력을 센싱하고 센싱 신호를 출력한다. 고압 압축기(100)는 복수의 압력 센서(130)를 구비할 수 있고 하나의 압력 센서(130)는 압축 실린더(150)의 입력 전단에 설치되어 압축 실린더(150)로 유입되는 유입 가스의 압력을 센싱하고 센싱 신호를 출력한다. 다른 하나의 압력 센서(130)는 압축 실린더(150)의 출력 후단에 설치되어 압축 실린더(150)로부터 출력되는 배출 가스의 압력을 센싱하고 센싱 신호를 출력한다. The pressure sensor 130 is installed in the gas pipe 110 to sense the pressure in the gas pipe 110 and output a sensing signal. The high pressure compressor 100 may include a plurality of pressure sensors 130 , and one pressure sensor 130 is installed at the input front end of the compression cylinder 150 to measure the pressure of the inlet gas flowing into the compression cylinder 150 . It senses and outputs a sensing signal. The other pressure sensor 130 is installed at the rear end of the output of the compression cylinder 150 to sense the pressure of the exhaust gas output from the compression cylinder 150 and output a sensing signal.

고압 압축기(100)가 도 2의 예와 같이 2개의 압축 실린더(150)를 구비하는 경우, 고압 압축기(100)는 각각의 압축 실린더(150)의 전단과 후단에 압력 센서(130)를 구비할 수 있다. When the high-pressure compressor 100 includes two compression cylinders 150 as in the example of FIG. 2 , the high-pressure compressor 100 includes a pressure sensor 130 at the front and rear ends of each compression cylinder 150 . can

압축 실린더(150)는 원통형의 실린더와 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하는 피스톤을 구비하고 피스톤에 의한 실린더 내 왕복에 따라 유입 가스를 압축하고 압축된 가스를 배출한다. 압축 실린더(150)는 실린더와 피스톤 사이를 기밀하기 위한 개스켓 등을 더 구비한다. The compression cylinder 150 includes a cylindrical cylinder and a piston reciprocating linearly within the cylinder, and compresses the inflow gas according to the reciprocation in the cylinder by the piston and discharges the compressed gas. The compression cylinder 150 further includes a gasket for sealing the air between the cylinder and the piston.

압축 실린더(150)는 피스톤의 왕복 회전에 따라 유입 가스를 지정된 레벨의 압력을 가지는 압축가스를 배출할 수 있다. 압축 실린더(150)는 구동 시간 등의 경과에 따라 성능이 저하될 수 있고 그에 따라 배출되는 가스의 압력도 낮아질 수 있다. 성능의 저하는 여러 가지 요인으로 발생할 수 있고 예를 들어 노화, 가스켓 등의 마모 등으로 발생할 수 있다. The compression cylinder 150 may discharge the compressed gas having a pressure of a specified level for the inlet gas according to the reciprocating rotation of the piston. The performance of the compression cylinder 150 may be deteriorated with the lapse of driving time, etc., and accordingly, the pressure of the discharged gas may be lowered. Degradation of performance may occur due to various factors, for example, aging, wear of gaskets, and the like.

모터(140)는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하여 압축 실린더(150)의 피스톤을 구동한다. 모터(140)는 제어 모듈(170)로부터 모터 제어신호를 수신하고 모터 제어신호에 대응하는 회전속도의 기계 에너지를 내부 회전축을 통해 압축 실린더(150)의 피스톤으로 출력하여 피스톤을 구동한다. The motor 140 converts electrical energy into mechanical energy to drive the piston of the compression cylinder 150 . The motor 140 receives a motor control signal from the control module 170 and outputs mechanical energy of a rotation speed corresponding to the motor control signal to the piston of the compression cylinder 150 through the internal rotation shaft to drive the piston.

모터(140)는 모터 제어신호의 전류량에 따라 전류량에 대응하는 회전속도로 내부 회전축을 구동하여 피스톤의 왕복 회전을 제어할 수 있다. 모터(140)는 서로 다른 전류량의 모터 제어신호에 따라 서로 다른 회전속도를 출력하고 그에 따라 피스톤은 대응하는 왕복속도로 왕복 운동을 수행한다. 단일 압축 스테이지를 가지는 고압 압축기(100)는 단일의 모터(140)를 구비하고 도 2와 같이 2단계 직렬 또는 병렬 압축 스테이지를 가지는 고압 압축기(100)는 두 개의 모터(140)를 구비하고 N(N은 3 이상)단계 압축 스테이지를 가지는 고압 압축기(100)는 N 개의 모터(140)를 구비할 수 있다.The motor 140 may control the reciprocating rotation of the piston by driving the internal rotation shaft at a rotation speed corresponding to the amount of current according to the amount of current of the motor control signal. The motor 140 outputs different rotational speeds according to the motor control signals of different amounts of current, and accordingly the piston performs reciprocating motion at the corresponding reciprocating speed. The high pressure compressor 100 having a single compression stage includes a single motor 140, and the high pressure compressor 100 having a two-stage series or parallel compression stage as shown in FIG. 2 includes two motors 140 and N ( N is 3 or more) The high pressure compressor 100 having a step compression stage may include N motors 140 .

제어 모듈(170)은 고압 압축기(100)를 제어한다. 제어 모듈(170)은 압축 실린더(150) 후단의 압력 센서(130) 나아가 압축 실린더(150) 전단의 압력 센서(130)로부터 센싱 데이터를 수신하고 수신된 센싱 데이터에 따라 해당 압축 실린더(150)의 피스톤의 왕복속도를 제어하기 위한 모터 제어신호를 해당 압축 실린더(150)의 피스톤을 구동하는 모터(140)로 출력한다. The control module 170 controls the high pressure compressor 100 . The control module 170 receives sensing data from the pressure sensor 130 at the rear end of the compression cylinder 150 and further from the pressure sensor 130 at the front end of the compression cylinder 150, and according to the received sensing data, A motor control signal for controlling the reciprocating speed of the piston is output to the motor 140 for driving the piston of the corresponding compression cylinder 150 .

제어 모듈(170)의 구성과 제어에 대해서는 도 3 이하에서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다. The configuration and control of the control module 170 will be described in more detail below with reference to FIG. 3 .

도 3은 제어 모듈(170)의 예시적인 블록도를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating an exemplary block diagram of the control module 170 .

고압 압축기(100) 내에 보드와 부품을 포함하여 구성되는 제어 모듈(170)은 센서 인터페이스(171), 개폐밸브 인터페이스(172), 모터 인터페이스(173), 통신부(174), 저장부(175), 입력부(176), 출력부(177) 및 제어부(178)를 포함한다. 설계 예에 따라, 제어 모듈(170)은 도 3의 일부 블록을 생략하여 구성되거나 도 3에 개시되지 않은 다른 블록을 더 포함할 수 있다. The control module 170 including the board and components in the high pressure compressor 100 includes a sensor interface 171 , an on/off valve interface 172 , a motor interface 173 , a communication unit 174 , a storage unit 175 , It includes an input unit 176 , an output unit 177 and a control unit 178 . According to a design example, the control module 170 may be configured by omitting some blocks of FIG. 3 or may further include other blocks not shown in FIG. 3 .

도 3을 통해 제어 모듈(170)을 살펴보면, 센서 인터페이스(171)는 고압 압축기(100)의 압력 센서(130)들 각각에서 센싱된 센싱 신호를 수신한다. 센서 인터페이스(171)는 유선 케이블을 통해 각 압력 센서(130)의 센싱 신호를 수신할 수 있다. 센서 인터페이스(171)는 RS485 통신을 통해 센싱 신호를 수신하거나 단일의 신호선의 아날로그 센싱 신호를 수신할 수 있다. Referring to the control module 170 through FIG. 3 , the sensor interface 171 receives a sensing signal sensed by each of the pressure sensors 130 of the high pressure compressor 100 . The sensor interface 171 may receive a sensing signal of each pressure sensor 130 through a wired cable. The sensor interface 171 may receive a sensing signal through RS485 communication or may receive an analog sensing signal of a single signal line.

개폐밸브 인터페이스(172)는 고압 압축기(100)에 구비되는 개폐 밸브(120)를 제어하기 위한 개폐밸브 제어신호들을 설정한다. 개폐 밸브(120)는 설치된 가스 파이프(110)를 설정되는 개폐밸브 제어신호에 따라 오픈하거나 클로즈할 수 있다. 개폐 밸브(120)는 디폴트 설정에 따라 오픈(열림)되거나 닫힘(클로즈)될 수 있고 개폐밸브 인터페이스(172)는 디폴트 설정과 다른 개폐상태를 설정하고자 할 때 개폐밸브 제어신호를 출력할 수 있다. 개폐밸브 인터페이스(172)는 유선의 신호라인을 통해 제어신호(예를 들어, 12V 레벨의 신호)를 출력하거나 RS485 등의 통신을 통해 디지털의 제어신호를 출력할 수 있다. The on-off valve interface 172 sets on-off valve control signals for controlling the on-off valve 120 provided in the high-pressure compressor 100 . The opening/closing valve 120 may open or close the installed gas pipe 110 according to a set opening/closing valve control signal. The opening/closing valve 120 may be opened (opened) or closed (closed) according to a default setting, and the opening/closing valve interface 172 may output an opening/closing valve control signal when an opening/closing state different from the default setting is to be set. The on/off valve interface 172 may output a control signal (eg, a 12V level signal) through a wired signal line or output a digital control signal through communication such as RS485.

모터 인터페이스(173)는 압축 실린더(150)의 피스톤을 실린더 내에서 왕복시키기 위한 모터 제어신호를 출력한다. 모터 인터페이스(173)는 하나 또는 복수의 모터(140)로 개별적인 모터 제어신호를 출력할 수 있다. 모터 인터페이스(173)는 모터(140)의 회전속도를 가변적으로 조절 가능한 전류량을 가지는 모터 제어신호를 출력한다. 예를 들어, 모터 인터페이스(173)는 제어부(178)에서의 제어에 따라 높은 전류량의 모터 제어신호를 모터(140)로 출력하여 모터(140)가 빠른 회전속도로 연결된 피스톤을 왕복 회전시킬 수 있다. 또는, 모터 인터페이스(173)는 제어부(178)에서의 제어에 따라 낮은 전류량의 모터 제어신호를 모터(140)로 출력하여 모터(140)가 느린 회전속도로 연결된 피스톤을 왕복 회전시킬 수 있다. 모터 인터페이스(173)는 제어부(178)에 의해 제어 가능한 전류량 범위 내의 특정 전류량을 가지는 모터 제어신호를 출력할 수 있다. The motor interface 173 outputs a motor control signal for reciprocating the piston of the compression cylinder 150 in the cylinder. The motor interface 173 may output individual motor control signals to one or a plurality of motors 140 . The motor interface 173 outputs a motor control signal having an amount of current capable of variably adjusting the rotation speed of the motor 140 . For example, the motor interface 173 may output a high current amount of a motor control signal to the motor 140 according to control from the controller 178 to reciprocally rotate a piston connected to the motor 140 at a high rotation speed. . Alternatively, the motor interface 173 may output a motor control signal of a low current amount to the motor 140 according to the control from the controller 178 to reciprocally rotate the piston connected to the motor 140 at a slow rotation speed. The motor interface 173 may output a motor control signal having a specific amount of current within the range of the amount of current controllable by the controller 178 .

통신부(174)는 데이터를 송수신한다. 통신부(174)는 와이파이, 이더넷, RS232, RS485 등의 통신을 위한 통신 칩셋이나 하드웨어 로직을 구비하여 가스 충전소 통제 장치(200)로 각종 정보를 전송하고 가스 충전소 통제 장치(200)로부터의 제어 정보를 제어부(178)로 전송할 수 있다. The communication unit 174 transmits and receives data. The communication unit 174 is equipped with a communication chipset or hardware logic for communication such as Wi-Fi, Ethernet, RS232, RS485, etc. to transmit various information to the gas filling station control device 200 and control information from the gas filling station control device 200 . may be transmitted to the control unit 178 .

저장부(175)는 데이터와 프로그램을 저장한다. 저장부(175)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및/또는 하드디스크 등의 대용량 저장매체를 포함하여 각종 데이터를 수집 및 저장할 수 있다. 또한, 저장부(175)는 제어부(178)에서 수행되는 프로그램을 저장한다. 저장부(175)는 고압 압축기(100)의 하나 이상의 압축 실린더(150)의 성능 인식을 위한 테스트 프로그램, 테스트 후 압축 수소의 생산시에 균일한 압축 수소를 출력하기 위해 압축 실린더(150)를 제어하고 진단하기 위한 압축수소 생성제어 프로그램, 압축 실린더(150)의 누설 여부를 감지하기 위한 누설 프로그램과 이러한 프로그램들의 구동을 제어하기 위한 제어 프로그램을 포함한다. The storage unit 175 stores data and programs. The storage unit 175 may collect and store various data including a mass storage medium such as a volatile memory, a non-volatile memory, and/or a hard disk. In addition, the storage unit 175 stores a program executed by the control unit 178 . The storage unit 175 controls the compression cylinder 150 to output uniform compressed hydrogen during the production of compressed hydrogen after a test program for recognizing the performance of one or more compression cylinders 150 of the high-pressure compressor 100 , after the test and a compressed hydrogen generation control program for diagnosing, a leakage program for detecting whether the compression cylinder 150 leaks, and a control program for controlling the driving of these programs.

압축수소 생성제어 프로그램이나 테스트 프로그램은 수집되는 빅 데이터 기반으로 인공지능 기술을 적용하여 구성되는 프로그램일 수 있다. The compressed hydrogen generation control program or test program may be a program configured by applying artificial intelligence technology based on collected big data.

입력부(176)는 사용자 입력을 수신한다. 입력부(176)는 버튼 등을 구비하여 고압 압축기(100)의 구동, 제어, 설정 등을 위한 각종 입력을 수신한다. The input unit 176 receives a user input. The input unit 176 includes buttons and the like to receive various inputs for driving, controlling, and setting the high pressure compressor 100 .

출력부(177)는 사용자(관리자)가 인식 가능한 신호를 출력한다. 출력부(177)는 디스플레이 모듈이나 LED 다이오드, 스피커, 부저 등을 포함하여 제어부(178)로부터의 각종 신호를 시각적 신호나 청각적 신호로 출력한다. The output unit 177 outputs a signal recognizable by a user (administrator). The output unit 177 outputs various signals from the control unit 178, including a display module, an LED diode, a speaker, a buzzer, and the like, as a visual signal or an audible signal.

제어부(178)는 고압 압축기(100)를 제어한다. 제어부(178)는 프로그램의 명령어를 수행하기 위한 실행 유닛을 하나 이상 포함하여 저장부(175)의 프로그램의 명령어를 실행하여 고압 압축기(100)를 제어한다. 제어부(178)는 CPU, MPU, 중앙처리장치, 마이컴 등을 나타내거나 포함할 수 있다. The control unit 178 controls the high pressure compressor 100 . The controller 178 controls the high pressure compressor 100 by executing the program instructions in the storage unit 175 including one or more execution units for executing the program instructions. The control unit 178 may represent or include a CPU, an MPU, a central processing unit, a microcomputer, and the like.

제어부(178)는 고압 압축기(100)에 포함된 압축 실린더(150)의 성능을 인식하기 위해 테스트하고 테스트로부터 구성되는 데이터에 기초하여 압축 실린더(150)(의 피스톤)를 제어하고 압축 실린더(150)의 이상상태를 인식할 수 있도록 구성된다. The control unit 178 tests to recognize the performance of the compression cylinder 150 included in the high pressure compressor 100 and controls the compression cylinder 150 (piston of) based on the data constructed from the test, and the compression cylinder 150 ) is configured to recognize the abnormal state.

제어부(178)에서 이루어지는 각종 제어 흐름은 도 4 이하에서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다. Various control flows performed by the control unit 178 will be described in more detail below with reference to FIG. 4 .

도 4는 압축 실린더(150)의 기준 성능 인식을 위한 성능 테스트를 수행하는 제어 흐름을 도시하는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a control flow for performing a performance test for recognizing the reference performance of the compression cylinder 150 .

도 4의 제어 흐름은 제어 모듈(170)에서 수행되고 바람직하게는 제어 프로그램을 수행하는 제어부(178)가 성능 테스트 모드의 설정 인식에 따라 테스트 프로그램을 수행하여 이루어진다. The control flow of FIG. 4 is performed by the control module 170, and preferably, the control unit 178 executing the control program executes the test program according to the recognition of the setting of the performance test mode.

먼저, 제어 모듈(170)은 성능 테스트 모드가 설정된 지를 판단(S101)한다. First, the control module 170 determines whether the performance test mode is set (S101).

제어부(178)는 입력부(176)를 통한 사용자의 설정 입력, 또는 예약 설정 입력에 따라 성능 테스트 모드가 세팅되었는 지를 판단할 수 있다. 성능 테스트 모드는 가스 충전소(수소 가스 충전소)에 고압 압축기(100)를 설치한 후 정상 가동 전에 최초 설정될 수 있다. The controller 178 may determine whether the performance test mode is set according to the user's setting input or reservation setting input through the input unit 176 . The performance test mode may be initially set before normal operation after installing the high pressure compressor 100 in a gas filling station (hydrogen gas filling station).

성능 테스트 모드의 설정에 따라, 제어 모듈(170)은 성능 테스트 모드의 종료 조건을 만족한지를 결정(S103)한다. 예를 들어, 제어부(178)는 성능 테스트 모드의 테스트 기간의 도래 및/또는 수집된 데이터의 개수가 지정된 최대 개수 이상인 경우 종료 조건을 만족한 것으로 판단할 수 있다. According to the setting of the performance test mode, the control module 170 determines whether an end condition of the performance test mode is satisfied ( S103 ). For example, when the test period of the performance test mode arrives and/or the number of collected data is greater than or equal to a specified maximum number, the controller 178 may determine that the termination condition is satisfied.

종료 조건을 만족하지 못한 경우, 제어 모듈(170)은 특정 압축 실린더(150)의 피스톤을 구동하는 모터(140)를 제어하기 위한 모터 제어신호를 모터(140)로 출력(S105)한다. 제어부(178)는 제어 가능한 여러 전류량 범위(예를 들어, 4mA ~ 20mA) 중 특정 전류량을 가지는 모터 제어신호를 모터(140)로 출력할 수 있다. If the termination condition is not satisfied, the control module 170 outputs a motor control signal for controlling the motor 140 driving the piston of a specific compression cylinder 150 to the motor 140 ( S105 ). The control unit 178 may output a motor control signal having a specific current amount among various controllable current amount ranges (eg, 4 mA to 20 mA) to the motor 140 .

모터 제어신호의 출력에 후속하여, 제어 모듈(170)은 특정 압축 실린더(150) 전단의 압력 센서(130)로부터 센싱 신호와 후단의 압력 센서(130)로부터 센싱 신호를 수신하고 센싱 신호에 대응하는 센싱 데이터와 출력되는 모터 제어신호에 대응하는 제어 데이터를 매칭시켜 하나의 제어-압력관계 데이터로 저장부(175)에 저장(S107)한다. Following the output of the motor control signal, the control module 170 receives the sensing signal from the pressure sensor 130 at the front end of the specific compression cylinder 150 and the sensing signal from the pressure sensor 130 at the rear end and corresponding to the sensing signal. The sensed data and control data corresponding to the output motor control signal are matched and stored in the storage unit 175 as one control-pressure relation data (S107).

예를 들어, 제어부(178)는 출력되는 특정 전류량에 대응하는 전류량 데이터와 압축 실린더(150) 전단의 압력 센서(130)로부터의 센싱 신호로부터 산출되는 유입 압력 데이터와 후단의 압력 센서(130)로부터의 센싱 신호로부터 산출되는 배출 압력 데이터(예를 들어, 센싱 신호의 크기를 나타내는 디지털 데이터 또는 센싱 신호로부터 변환된 압력 레벨 데이터)를 하나의 제어-압력관계 데이터로 저장한다. 전류량 데이터는 전류량 자체를 나타내거나 전류량으로부터 결정되는 모터(140)의 회전속도를 나타낼 수 있다. For example, the control unit 178 may include input pressure data calculated from the current amount data corresponding to the output specific current amount and the sensing signal from the pressure sensor 130 of the front end of the compression cylinder 150 and the pressure sensor 130 of the rear end. The discharge pressure data (eg, digital data representing the magnitude of the sensing signal or pressure level data converted from the sensing signal) calculated from the sensing signal of The amperage data may indicate the amperage itself or the rotational speed of the motor 140 determined from the amperage.

종료 조건의 만족 이전에, 제어 모듈(170)은 단계 S105와 단계 S107을 복수 회 수행할 수 있다. 제어부(178)는 제어-압력관계 데이터의 생성 및 저장시에 서로 다른 모터 제어신호(전류량 범위 내의 서로 다른 전류량의 모터 제어신호)를 모터(140)로 출력하고 서로 다른 모터 제어신호에 따라 대응하여 변화하는 배출 압력 데이터를 매칭시켜 저장부(175)에 저장할 수 있다. 제어부(178)는 서로 다른 유입 압력 데이터들도 매칭시켜 제어-압력관계 데이터로 저장할 수 있다. Before the end condition is satisfied, the control module 170 may perform steps S105 and S107 a plurality of times. The control unit 178 outputs different motor control signals (motor control signals of different current amounts within the current amount range) to the motor 140 when generating and storing the control-pressure relationship data, and changes according to the different motor control signals It can be stored in the storage unit 175 by matching the discharge pressure data. The control unit 178 may match different input pressure data and store it as control-pressure relationship data.

제어 모듈(170)은 이러한 테스트를 통해 고압 압축기(100)의 압축 실린더(150)의 입력 압력과 모터 제어에 따른 출력 상관관계를 특정할 수 있는 제어-압력관계 데이터들을 수집할 수 있다. 제어 모듈(170)은 고압 압축기(100)의 제작 완료후 설치될 수소 가스 충전소에서의 시험 테스트에서 압축 실린더(150)의 최초 성능을 특정할 수 있는 제어-압력관계 데이터들을 수집할 수 있다. 제어 모듈(170)은 고압 압축기(100)에 포함된 모든 압축 실린더(150)에 대해 이러한 제어-압력관계 데이터들을 수집할 수 있다.The control module 170 may collect control-pressure relationship data capable of specifying the correlation between the input pressure of the compression cylinder 150 of the high pressure compressor 100 and the output according to the motor control through this test. The control module 170 may collect control-pressure relationship data capable of specifying the initial performance of the compression cylinder 150 in a test test at a hydrogen gas filling station to be installed after completion of the manufacture of the high pressure compressor 100 . The control module 170 may collect these control-pressure relationship data for all the compression cylinders 150 included in the high pressure compressor 100 .

종료 조건을 만족한 경우, 제어 모듈(170)은 각각의 압축 실린더(150)에 대한 테스트에 따라 생성된 제어-압력관계 데이터들로부터 압축 실린더(150)의 성능특성 정보를 구성 및 저장(S109)하고 종료(S150)한다.When the termination condition is satisfied, the control module 170 configures and stores the performance characteristic information of the compression cylinder 150 from the control-pressure relation data generated according to the test for each compression cylinder 150 (S109) and ends (S150).

예를 들어, 제어부(178)는 각각의 압축 실린더(150)의 유입 압력에 대응하는 센싱 데이터, 모터 제어를 위한 제어 데이터 및 그에 따라 압축된 배출 가스의 센싱 데이터의 매칭 데이터들을 이용하여 압축 실린더(150)의 성능 그래프 정보(예를 들어, 유입 가스의 압력과 모터 제어신호에 따른 배출 가스의 압력 변화를 식별할 수 있는 그래프)를 생성하고 이를 저장부(175)에 저장할 수 있다. 제어부(178)는 인공지능 프로그램을 적용하여 수집되지 않은 특정 입력 데이터(유입 가스의 압력과 모터 제어신호)에 대한 출력(배출 가스의 압력)을 예측하여 성능 그래프 정보를 구성할 수 있다. 성능 그래프 정보는 테이블 형태로 표현될 수도 있다. For example, the control unit 178 uses the matching data of the sensing data corresponding to the inlet pressure of each compression cylinder 150, the control data for motor control, and the sensing data of the compressed exhaust gas according to the compression cylinder ( 150) of the performance graph information (eg, a graph capable of identifying the pressure of the inlet gas and the pressure change of the exhaust gas according to the motor control signal) may be generated and stored in the storage unit 175 . The control unit 178 may configure performance graph information by predicting an output (pressure of exhaust gas) for specific input data (pressure of inlet gas and motor control signal) that is not collected by applying an artificial intelligence program. The performance graph information may be expressed in the form of a table.

또한, 제어부(178)는 압축 실린더(150)의 배출 가스의 지정된 압력(예를 들어, 450 Bar, 900 Bar, 55 MPa 또는 99 MPa 등)의 출력을 가지기 위한 기준 제어 데이터를 결정하고 이를 저장한다. 제어부(178)는 특정 하나 또는 복수의 유입 압력에 대해 지정된 압력을 가지기(출력하기) 위한 기준 제어 데이터(전류량 데이터)를 결정하고 이를 저장할 수 있다. In addition, the control unit 178 determines the reference control data for having an output of a specified pressure (eg, 450 Bar, 900 Bar, 55 MPa or 99 MPa, etc.) of the exhaust gas of the compression cylinder 150 and stores it . The control unit 178 may determine and store reference control data (current amount data) for having (outputting) a specified pressure with respect to a specific one or a plurality of inlet pressures.

이후, 여러 제어-압력관계 데이터를 이용하여 구성되고 각 압축 실린더(150)에 대한 테스트로 구성되는 성능특성 정보와 기준 제어 데이터로 해당 압축 실린더(150)의 균일한 성능을 유지토록 하고 또한 진단이 가능토록 한다. After that, various control-pressure relationship data are used and the performance characteristic information and reference control data constituted by a test for each compression cylinder 150 are used to maintain uniform performance of the compression cylinder 150, and also to perform diagnosis. make it possible

도 5는 압축 실린더(150)의 성능 유지를 위한 제어 흐름을 도시하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating a control flow for maintaining the performance of the compression cylinder 150 .

도 5의 제어 흐름은 제어 모듈(170)에서 수행되고 바람직하게는 제어 프로그램을 수행하는 제어부(178)가 압축수소 생성제어 프로그램을 수행하여 이루어진다. 도 5의 제어 흐름은 제어 모듈(170)에 의한 제어로 각각의 압축 실린더(150)별로 수행될 수 있다. The control flow of FIG. 5 is performed by the control module 170 and preferably, the control unit 178 performing the control program performs the compressed hydrogen generation control program. The control flow of FIG. 5 may be performed for each compression cylinder 150 under the control by the control module 170 .

먼저, 제어 모듈(170)은 제어-압력관계 데이터를 이용하여 구성되는 기준 제어 데이터를 모터 제어신호의 출력에 이용되는 현재 제어 데이터로 셋팅(S201)한다. 제어부(178)는 최초 1회 저장부(175)에 저장되어 있는 기준 제어 데이터를 현재 제어 데이터로 설정하고 저장부(175)에 저장한다. 제어부(178)는 유입 압력별 기준 제어 데이터들을 설정하거나 단일 유입 압력에 대한 단일의 기준 제어 데이터를 설정할 수 있다. First, the control module 170 sets the reference control data constructed using the control-pressure relationship data as the current control data used for outputting the motor control signal (S201). The control unit 178 initially sets the reference control data stored in the storage unit 175 as current control data and stores it in the storage unit 175 . The controller 178 may set reference control data for each inflow pressure or set single reference control data for a single inflow pressure.

성능 테스트 모드 이후, 입력부(176)를 통한 입력이나 설정에 따라 압축 실린더(150)를 통해 압축된 가스를 생산하기 위한 압축수소 생산 모드로 전환한 제어 모듈(170)은 저장된 현재 제어 데이터에 대응하는 모터 제어신호를 모터(140)로 출력(S203)한다. 제어부(178)는 현재 제어 데이터에 대응하는 전류량을 가지는 모터 제어신호를 모터 인터페이스(173)를 통해 출력하고 모터 제어신호를 수신한 모터(140)는 수신되는 모터 제어신호에 따라 연결된 피스톤을 모터 제어신호에 따른 왕복 속도로 실리콘 내에서 직선 운동시킬 수 있다. After the performance test mode, the control module 170, which has been switched to the compressed hydrogen production mode for producing compressed gas through the compression cylinder 150 according to the input or setting through the input unit 176, corresponds to the stored current control data. The motor control signal is output to the motor 140 (S203). The controller 178 outputs a motor control signal having an amount of current corresponding to the current control data through the motor interface 173, and the motor 140 that has received the motor control signal controls the connected piston according to the received motor control signal. It can move linearly in silicon at a reciprocating speed according to the signal.

모터 제어신호의 출력 이후에, 제어 모듈(170)은 성능 테스트 모드에서 수집된 제어-압력관계 데이터를 이용하여 구성되는 현재 제어 데이터로부터 예측되는 압력과 압축 실린더(150)의 배출 가스에 대해 센싱된 압력과의 차이를 산출(S205)한다. After the output of the motor control signal, the control module 170 senses the pressure predicted from the current control data constructed using the control-pressure relationship data collected in the performance test mode and the exhaust gas of the compression cylinder 150 . The difference with the pressure is calculated (S205).

제어부(178)는 압축 실린더(150)의 출력 후단에 설치된 압력 센서(130)로부터 센싱된 센싱 신호를 센서 입터페이스(171)를 통해 수신하고 센싱 신호의 센싱 데이터에 대응하는 배출 가스의 압력을 산출하고 산출된 실측 배출 가스의 압력과 현재 제어 데이터에 의해 예측된 지정 압력( 450 Bar, 900 Bar 등)과의 차이를 산출할 수 있다. The control unit 178 receives the sensing signal sensed from the pressure sensor 130 installed at the rear end of the output of the compression cylinder 150 through the sensor interface 171 and calculates the pressure of the exhaust gas corresponding to the sensed data of the sensing signal. and the difference between the calculated actual measured exhaust gas pressure and the specified pressure (450 Bar, 900 Bar, etc.) predicted by the current control data can be calculated.

제어 모듈(170)은 예측 압력(지정 압력)과 실측 압력의 차이가 임계치 이상인 지를 판단(S207)하고 임계치 미만인 경우 모터 제어신호를 출력(S203)하고 주기적으로 압력차를 산출(S205)할 수 있다. The control module 170 determines whether the difference between the predicted pressure (designated pressure) and the measured pressure is equal to or greater than a threshold value (S207), and when it is less than the threshold value, outputs a motor control signal (S203) and periodically calculates the pressure difference (S205). .

압력차의 비율이 설정된 임계 비율 이상이거나 압력차가 설정된 임계차 이상인 경우에, 제어 모듈(170)(의 제어부(178))은 먼저 현재 제어 데이터와 최초 현재 제어 데이터로 설정된 기준 제어 데이터의 차이를 산출(S209)한다. When the ratio of the pressure difference is greater than or equal to the set threshold ratio or the pressure difference is greater than or equal to the set threshold difference, the control module 170 (control unit 178 of) first calculates a difference between the current control data and the reference control data set as the first current control data (S209).

제어 모듈(170)은 두 제어 데이터의 차이가 설정된 임계치 이상인지를 판단(S211)한다. 여기서, 기준 제어 데이터와 현재 제어 데이터 사이에 이용되는 임계치는 최초 압축 실린더(150)의 설치 이후 압축 실린더(150)의 노화와 마모에 따른 압축 실린더(150)의 수명을 고려하여 설정되는 임계치로서 예를 들어 구동허용이 가능하거나 안전을 보장할 수 있는 최대 전류량 차이일 수 있다. The control module 170 determines whether the difference between the two control data is equal to or greater than a set threshold (S211). Here, the threshold used between the reference control data and the current control data is a threshold value set in consideration of the lifespan of the compression cylinder 150 according to aging and wear of the compression cylinder 150 after the initial installation of the compression cylinder 150. For example, it may be the difference in the maximum amount of amperage that can be driven or that can ensure safety.

두 제어 데이터의 차이가 설정된 임계치 이상인 경우, 제어 모듈(170)은 압축 실린더(150)의 상태를 이상상태로 설정하고 실린더 이상상태 정보를 출력(S213)한다. 제어부(178)는 압축 실린더(150)의 명칭과 사용에 따라 교체 등의 처리를 특정하기 위한 데이터를 포함하는 실린더 이상상태 정보를 구성하고 통신부(174)를 통해 가스 충전소 통제 장치(200)로 전송한다. 제어 모듈(170)은 이상상태 설정 및 출력 이후에 설계 예에 따라서 압축 가스 생산 과정을 종료(S250)하거나 이후 일정한 기간 동안까지만 압축 가스 생산을 허용할 수 있다. When the difference between the two control data is equal to or greater than the set threshold, the control module 170 sets the state of the compression cylinder 150 to the abnormal state and outputs the cylinder abnormal state information (S213). The control unit 178 configures cylinder abnormal state information including data for specifying processing such as replacement according to the name and use of the compression cylinder 150 and transmits it to the gas filling station control device 200 through the communication unit 174 do. The control module 170 may end the compressed gas production process according to a design example after the abnormal state setting and output (S250) or allow compressed gas production only for a certain period thereafter.

가스 충전소 통제 장치(200)는 실린더 이상상태 정보 또는 대응하는 메시지를 관리 서버(400)를 통해 관리자 단말(300)로 전송할 수 있다. 또한, 제어 모듈(170)은 이상상태를 나타내기 위한 신호를 출력부(177)를 통해 출력할 수 있다. The gas filling station control device 200 may transmit cylinder abnormal state information or a corresponding message to the manager terminal 300 through the management server 400 . Also, the control module 170 may output a signal for indicating an abnormal state through the output unit 177 .

두 제어 데이터의 차이가 설정된 임계치 미만인 경우, 제어 모듈(170)은 산출된 압력차(S205 참조)를 줄이기 위해 현재 제어 데이터를 변경하고 변경된 현재 제어 데이터를 저장(S215)한다. When the difference between the two control data is less than the set threshold, the control module 170 changes the current control data to reduce the calculated pressure difference (refer to S205) and stores the changed current control data (S215).

제어부(178)는 저장부(175)에 저장된 성능특성 정보(성능 그래프 정보)를 이용하여 현재 제어 데이터에서 압축 실린더(150)의 출력 후단의 가스 압력을 지정 압력으로 튜닝하기 위해 변경되는 현재 제어 데이터를 결정한다. 제어부(178)는 성능 그래프 정보로부터 압력차를 없애기 위해 증가될(혹은 감소될) 전류량을 가지는 제어 신호에 대응하는 현재 제어 데이터를 결정할 수 있다. 제어부(178)는 변경되는 현재 제어 데이터를 저장부(175)에 저장한다. The control unit 178 uses the performance characteristic information (performance graph information) stored in the storage unit 175 to tune the gas pressure at the rear end of the output of the compression cylinder 150 in the current control data to a specified pressure. to decide The controller 178 may determine current control data corresponding to a control signal having an amount of current to be increased (or decreased) in order to eliminate the pressure difference from the performance graph information. The control unit 178 stores the changed current control data in the storage unit 175 .

이후, 제어 모듈(170)은 변경된 현재 제어 데이터에 대응하는 모터 제어신호를 출력(S203)하고 후속하는 과정을 반복적으로 수행할 수 있다. Thereafter, the control module 170 may output a motor control signal corresponding to the changed current control data ( S203 ) and repeatedly perform the following process.

모터(140)로 출력되는 제어 신호에 대응하는 현재 제어 데이터를 목표로 된 지정 압력을 가지도록 튜닝함으로써 압축 실린더(150)의 피스톤, 가스켓 등의 노화, 마모에 따른 압축 성능 저하를 동적으로 적응하여 균일한 압축 성능을 제공할 수 있다. By tuning the current control data corresponding to the control signal output to the motor 140 to have a target specified pressure, the compression cylinder 150 dynamically adapts to the deterioration of compression performance due to aging and wear of the piston, gasket, etc. It is possible to provide uniform compression performance.

또한, 최초의 기준 제어 데이터와 복수회의 튜닝에 따라 변경된 현재 제어 데이터가 설정된 임계치 이상의 차이가 발생한 경우(S211 참조) 압축 실린더(150)의 수리나 교체를 요청하는 상태 정보를 출력하여 고장의 발생전 선제적으로 고장을 예측하고 안내할 수 있다. In addition, when a difference between the initial reference control data and the current control data changed according to a plurality of tuning times is greater than a set threshold (refer to S211), status information to request repair or replacement of the compression cylinder 150 is output before the occurrence of a failure It can predict and guide failures in advance.

한편, 현재 제어 데이터의 복수 회에 걸친 (연속적인) 변경(S215 참조)에도 압력차가 임계치 이상 차이가 나는 경우나 압축수소 생산 모드 이전에 설정된 주기에 따라, 제어 모듈(170)은 압축 실린더(150)의 가스 누설을 진단하기 위한 누설진단 모드로 전이한다. On the other hand, if the pressure difference is more than a threshold value even when (continuous) change (see S215) over a plurality of times of the current control data or according to the cycle set before the compressed hydrogen production mode, the control module 170 controls the compression cylinder 150 ) to the leak diagnosis mode for diagnosing gas leaks.

누설 프로그램을 수행하는 제어 모듈(170)(의 제어부(178))은 압축 실린더(150)의 입력 전단의 개폐 밸브(120)와 출력 후단의 개폐 밸브(120)를 개폐밸브 인터페이스(172)를 통해 클로즈하기 위한 개폐밸브 제어신호로 설정한다. The control module 170 (control unit 178 of) for performing the leakage program connects the on/off valve 120 at the front end of the input and the on/off valve 120 at the rear end of the output of the compression cylinder 150 through the on/off valve interface 172 Set with the on/off valve control signal to close.

제어 모듈(170)(의 제어부(178))은 두 개의 개폐 밸브(120)가 클로즈된 상태에서 입력 전단의 압력 센서(130) 및/또는 출력 후단의 압력 센서(130)로부터 센싱 신호를 센서 인터페이스(171)를 통해 수신하고 센싱 신호에 대응하는 센싱 데이터에 따라 압축 실린더(150)와 연결된 가스 파이프(110)의 누설을 진단한다. 예를 들어, 제어부(178)는 두 개폐 밸브(120)를 클로즈한 상태에서 지정된 시간(예를 들어, 10초, 1분 등) 동안 압력 센서(130)로부터의 센싱 데이터에 대응하는 압력의 변화율이나 압력차로 누설 여부를 진단할 수 있다. The control module 170 (control unit 178 of) receives a sensing signal from the pressure sensor 130 at the front end of the input and/or the pressure sensor 130 at the rear end of the output in a state where the two on/off valves 120 are closed. The leakage of the gas pipe 110 connected to the compression cylinder 150 is diagnosed according to the sensing data received through 171 and corresponding to the sensing signal. For example, the control unit 178 controls the rate of change of pressure corresponding to the sensed data from the pressure sensor 130 for a specified time (eg, 10 seconds, 1 minute, etc.) in a state in which the two on-off valves 120 are closed. The leak can be diagnosed by the pressure difference.

누설을 인식한 제어 모듈(170)은 누설 발생을 나타내는 누설 진단 정보를 구성하여 통신부(174)를 통해 가스 충전소 통제 장치(200)로 출력할 수 있다. 가스 충전소 통제 장치(200)는 누설 진단 정보를 나타내는 알림 메시지를 관리 서버(400)를 통해 관리자 단말(300)로 전송할 수 있다. The control module 170 that recognizes the leak may configure leak diagnosis information indicating the occurrence of the leak and output it to the gas charging station control device 200 through the communication unit 174 . The gas filling station control device 200 may transmit a notification message indicating leak diagnosis information to the manager terminal 300 through the management server 400 .

성능 튜닝 시도에도 성능 향상이 인식되지 않는 경우 다른 원인인 누설 진단을 함께 검출하여 효율적인 고압 압축기(100)의 유지 및 관리 등이 가능하다.When performance improvement is not recognized even when performance tuning is attempted, leakage diagnosis, which is another cause, is detected together, so that efficient maintenance and management of the high pressure compressor 100 is possible.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The present invention described above, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by the drawings.

100 : 고압 압축기
110 : 가스 파이프 120 : 개폐 밸브
130 : 압력 센서 140 : 모터
150 : 압축 실린더 170 : 제어 모듈
171 : 센서 인터페이스 172 : 개폐밸브 인터페이스
173 : 모터 인터페이스 174 : 통신부
175 : 저장부 176 : 입력부
177 : 출력부 178 : 제어부
200 : 가스 충전소 통제 장치
300 : 관리자 단말
400 : 관리 서버100: high pressure compressor
110: gas pipe 120: on-off valve
130: pressure sensor 140: motor
150: compression cylinder 170: control module
171: sensor interface 172: on/off valve interface
173: motor interface 174: communication unit
175: storage unit 176: input unit
177: output unit 178: control unit
200: gas filling station control device
300: administrator terminal
400 : management server

Claims

고압 압축기로서,
구비된 피스톤의 실린더 내 왕복에 따라 유입 가스를 지정된 압력 레벨로 압축하고 압축된 가스를 상기 고압 압축기가 설치된 가스 충전소의 저장용 압력탱크로 배출하는 압축 실린더;
상기 압축 실린더로부터 출력되는 배출 가스의 압력을 센싱하는 제2 압력 센서;
수신되는 모터 제어신호에 따라 상기 피스톤을 구동하는 모터; 및
상기 제2 압력 센서로부터의 제2 센싱 데이터에 따라 상기 피스톤의 왕복속도를 제어하기 위한 모터 제어신호를 상기 모터로 출력하는 제어 모듈;을 포함하고,
상기 제어 모듈은,
압축된 가스를 생산하기 위한 압축수소 생산 모드 이전의 상기 압축 실린더의 기준 성능 인식을 위한 성능 테스트 모드에서, 상기 모터의 회전속도를 제어하기 위한 제1 모터 제어신호를 상기 모터로 출력하고 상기 제1 모터 제어신호에 대응하는 제1 제어 데이터에 상기 제1 모터 제어신호에 따라 상기 제2 압력 센서에서 센싱된 제2 센싱 데이터를 매칭시킨 제1 제어-압력관계 데이터를 저장하고, 상기 제1 모터 제어신호와 상이한 회전속도로 상기 모터를 제어하기 위한 제2 모터 제어신호를 상기 모터로 출력하고 상기 제2 모터 제어신호에 대응하는 제2 제어 데이터에 상기 제2 모터 제어신호에 따라 상기 제2 압력 센서에서 센싱된 제2 센싱 데이터를 매칭시킨 제2 제어-압력관계 데이터를 저장하고,
상기 성능 테스트 모드 후 상기 압축수소 생산 모드에서, 상기 제1 제어-압력관계 데이터 및 상기 제2 제어-압력관계 데이터를 포함하는 복수의 제어-압력관계 데이터로부터 상기 배출 가스의 압력이 상기 지정된 압력 레벨을 가지도록 결정되는 기준 제어 데이터로 셋팅된 현재 제어 데이터에 대응하는 모터 제어신호를 상기 모터로 출력하고, 상기 제2 압력 센서에서 센싱된 제2 센싱 데이터에 대응하는 배출 가스의 압력과 상기 현재 제어 데이터에서 예측되는 예측 압력의 차이에 따라 상기 복수의 제어-압력관계 데이터를 이용하여 변경되는 현재 제어 데이터를 저장하고 변경되는 현재 제어 데이터에 대응하는 모터 제어신호를 상기 모터로 출력하는,
고압 압축기.A high pressure compressor comprising:
a compression cylinder for compressing an inflow gas to a specified pressure level according to the reciprocation of the provided piston in the cylinder and discharging the compressed gas to a storage pressure tank of a gas filling station in which the high-pressure compressor is installed;
a second pressure sensor sensing the pressure of the exhaust gas output from the compression cylinder;
a motor for driving the piston according to the received motor control signal; and
A control module for outputting a motor control signal for controlling the reciprocating speed of the piston to the motor according to the second sensing data from the second pressure sensor;
The control module is
In the performance test mode for recognizing the reference performance of the compression cylinder before the compressed hydrogen production mode for producing compressed gas, a first motor control signal for controlling the rotational speed of the motor is output to the motor, and the first Storing the first control-pressure relation data obtained by matching the second sensing data sensed by the second pressure sensor according to the first motor control signal to the first control data corresponding to the motor control signal, and controlling the first motor The second pressure sensor outputs a second motor control signal for controlling the motor at a rotation speed different from a signal to the motor and according to the second motor control signal to second control data corresponding to the second motor control signal. Storing the second control-pressure relationship data matched with the second sensed data sensed in
In the compressed hydrogen production mode after the performance test mode, the pressure of the exhaust gas is determined from a plurality of control-pressure relationship data including the first control-pressure relationship data and the second control-pressure relationship data to the specified pressure level. output to the motor a motor control signal corresponding to current control data set as reference control data determined to have Storing the current control data that is changed using the plurality of control-pressure relation data according to the difference in the predicted pressure predicted from the data, and outputting a motor control signal corresponding to the changed current control data to the motor,
high pressure compressor.

제1항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 제1 제어-압력관계 데이터 및 상기 제2 제어-압력관계 데이터를 포함하는 상기 복수의 제어-압력관계 데이터로부터 상기 압축 실린더로의 유입 가스의 압력과 모터 제어신호에 따른 상기 압축 실린더로부터의 배출 가스의 압력 변화를 식별할 수 있는 성능 그래프 정보를 구성하고,
상기 변경되는 현재 제어 데이터는 상기 성능 그래프 정보를 이용하여 상기 압축 실린더로부터 출력되는 배출 가스의 압력이 지정된 압력 레벨을 가지도록 결정되는,
고압 압축기.According to claim 1,
The control module is configured to: a pressure of an inlet gas into the compression cylinder from the plurality of control-pressure relation data including the first control-pressure relation data and the second control-pressure relation data and the compression according to a motor control signal composes performance graph information that can identify the pressure change of the exhaust gas from the cylinder;
The changed current control data is determined so that the pressure of the exhaust gas output from the compression cylinder has a specified pressure level using the performance graph information,
high pressure compressor.

제1항에 있어서,
상기 압축 실린더로 유입되는 유입 가스의 압력을 센싱하는 제1 압력 센서;
상기 유입 가스의 가스 파이프를 개폐하는 제1 개폐 밸브; 및
상기 배출 가스의 가스 파이프를 개폐하는 제2 개폐 밸브;를 더 포함하고,
상기 제어 모듈은 상기 압축수소 생산 모드 전 또는 후의 누설진단 모드에서 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브로 가스 파이프를 클로즈하기 위한 개폐밸브 제어신호를 설정하고 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브가 클로즈된 상태에서 상기 제1 압력 센서 또는 상기 제2 압력 센서에서 센싱된 센싱 데이터에 따라 상기 압축 실린더와 연결된 가스 파이프의 누설을 진단하고 누설 진단 정보를 출력하는,
고압 압축기.According to claim 1,
a first pressure sensor for sensing the pressure of the inlet gas flowing into the compression cylinder;
a first opening/closing valve for opening and closing the gas pipe of the inflow gas; and
A second on-off valve for opening and closing the gas pipe of the exhaust gas; further comprising,
The control module sets an on/off valve control signal for closing a gas pipe to the first on/off valve and the second on/off valve in a leak diagnosis mode before or after the compressed hydrogen production mode, and the first on/off valve and the second Diagnosing a leak in a gas pipe connected to the compression cylinder according to sensing data sensed by the first pressure sensor or the second pressure sensor in a state in which the on/off valve is closed and outputting leak diagnosis information,
high pressure compressor.

제2항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 제2 압력 센서에서 센싱된 제2 센싱 데이터에 대응하는 배출 가스의 압력과 상기 복수의 제어-압력관계 데이터에서 상기 현재 제어 데이터로부터 예측되는 예측 압력의 차이가 제1 임계치 이상인 경우 상기 기준 제어 데이터와 상기 현재 제어 데이터의 차이를 산출하고 두 제어 데이터의 산출된 차이가 설정된 제2 임계치 이상인 경우 상기 압축 실린더의 이상상태를 나타내는 실린더 이상상태 정보를 출력하고, 상기 두 제어 데이터의 산출된 차이가 설정된 제2 임계치 미만인 경우 상기 성능 그래프 정보로부터 상기 지정된 압력 레벨로 튜닝하기 위한 현재 제어 데이터를 결정하는,
고압 압축기.3. The method of claim 2,
When the difference between the pressure of the exhaust gas corresponding to the second sensed data sensed by the second pressure sensor and the pressure predicted from the current control data in the plurality of control-pressure relation data is equal to or greater than a first threshold The difference between the reference control data and the current control data is calculated, and when the calculated difference between the two control data is equal to or greater than a set second threshold, cylinder abnormality information indicating the abnormal state of the compression cylinder is output, and the two control data are calculated. determining current control data for tuning to the specified pressure level from the performance graph information when the determined difference is less than a set second threshold,
high pressure compressor.

제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 가스는 수소 가스이고,
상기 고압 압축기는 수소 충전소에 설치되어 압축된 수소 가스를 상기 저장용 압력탱크로 출력하고,
상기 정보는 웹이나 앱을 통해 관리자 단말로 전송되는,
고압 압축기.5. The method of claim 3 or 4,
The gas is hydrogen gas,
The high-pressure compressor is installed in a hydrogen filling station and outputs compressed hydrogen gas to the storage pressure tank,
The information is transmitted to the manager terminal through the web or app,
high pressure compressor.