KR102427385B1 - Hydrogen charging controller and hydrogen charging station - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 수소 충전을 위한 충전용 수소를 전달하는 복수의 수소 파이프, 복수의 수소 파이프 각각의 압력을 센싱하는 복수의 압력 센서, 복수의 개폐 밸브로서, 각각의 개폐 밸브는 복수의 압력 센서에 결합된 수소 파이프를 개폐 가능한 복수의 개폐 밸브 및 복수의 개폐 밸브의 제어를 통해 복수의 수소 파이프에서의 수소 누설을 감지하는 수소 충전 제어기를 포함하는 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션에 관한 것이다.The present invention provides a plurality of hydrogen pipes for delivering hydrogen for charging for hydrogen refueling of vehicles, a plurality of pressure sensors for sensing the pressure of each of the plurality of hydrogen pipes, and a plurality of on-off valves, wherein each on-off valve includes a plurality of pressure sensors To a hydrogen charging controller and a hydrogen charging station, comprising: a plurality of on-off valves capable of opening and closing a hydrogen pipe coupled to and a hydrogen charging controller for detecting hydrogen leakage in the plurality of hydrogen pipes through control of the plurality of on-off valves.
Description
본 발명은 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션에 관한 것으로서, 구체적으로는 수소 충전 스테이션의 수소 누설 위치를 특정 가능하고 수집된 빅 데이터를 이용하여 구비된 각종 센서의 동적 성능 진단이 가능하며 수소 공급을 위해 소비되는 전력을 줄일 수 있는 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션에 관한 것이다. The present invention relates to a hydrogen charging controller and a hydrogen charging station, and specifically, it is possible to specify the location of hydrogen leakage in the hydrogen charging station, and dynamic performance diagnosis of various sensors provided using the collected big data is possible, and for hydrogen supply It relates to a hydrogen charging controller and a hydrogen charging station capable of reducing power consumption.
가솔린, 경유 등의 화석 연료의 고갈, 환경 오염 등에 따라 화석 연료를 대체하기 위한 동력원을 이용한 자동차가 널리 연구되고 보급되기 시작하고 있다. 대표적으로 전기 자동차와 수소 자동차가 대체 동력원을 이용하는 차량으로서 전기 자동차 및 수소 자동차 관련 많은 연구 및 개발이 진행되고 있다. Due to the exhaustion of fossil fuels such as gasoline and diesel, environmental pollution, etc., automobiles using a power source to replace fossil fuels are being widely studied and distributed. Typically, electric vehicles and hydrogen vehicles are vehicles that use alternative power sources, and many research and development related to electric vehicles and hydrogen vehicles are in progress.
특히, 수소 자동차는 수소를 동력원으로 이용하는 차량으로서 이산화탄소 등의 배출이 없고 수소 소비 후 순수한 물만을 배출하여 자연친화적인 차량으로 알려져 있다. In particular, a hydrogen vehicle is a vehicle that uses hydrogen as a power source and does not emit carbon dioxide and the like, and is known as an environmentally friendly vehicle by emitting only pure water after hydrogen consumption.
수소 자동차에 수소를 충전하기 위해서는 수소 충전 스테이션(수소 충전소)이 설치될 필요가 있다. 수소 충전 스테이션은 수소를 만드는 개질기, 개질기의 수소를 압축하는 고압 압축기, 고압 압축기에서 압축된 수소를 저장하기 위한 다수의 고압 저장용기, 여러 고압 저장용기 중 하나의 고압 저장용기의 수소를 선택하여 충전용 수소를 출력하기 위한 우선순위 판넬, 충전건을 포함하여 수소 자동차에 수소를 충전할 수 있는 디스펜서(Dispenser, 충전기)와 디스펜서의 수소를 냉각시키기 위한 열 교환기 등의 장치들을 구비한다. A hydrogen charging station (hydrogen refueling station) needs to be installed in order to charge hydrogen in a hydrogen vehicle. The hydrogen filling station selects and charges hydrogen from a reformer that makes hydrogen, a high-pressure compressor that compresses hydrogen in the reformer, a plurality of high-pressure storage containers for storing hydrogen compressed in the high-pressure compressor, and one high-pressure storage container among several high-pressure storage containers It is equipped with devices such as a dispenser (charger) that can charge hydrogen in a hydrogen vehicle, including a priority panel for outputting hydrogen for use, and a charging gun, and a heat exchanger for cooling the hydrogen in the dispenser.
수소 충전 스테이션의 각 장치들 사이에는 수소 파이프를 구비하여 충전용 수소를 다음 단계나 후속하는 장치로 전달할 수 있다. 충전을 위한 수소는 고압으로 저장되고 수소 자동차에 고압으로 충전된다. 수소 충전 스테이션은 450 바(Bar), 900 바 등의 고압 저장용기를 구비하여 수소 자동차에 지정된 최대치(예를 들어, 자동차 875 Bar)의 수소를 충전할 수 있다. A hydrogen pipe may be provided between each device in the hydrogen filling station to deliver hydrogen for charging to the next stage or to the subsequent device. Hydrogen for charging is stored at high pressure and charged to a hydrogen vehicle at high pressure. The hydrogen charging station may be equipped with a high-pressure storage container such as 450 Bar and 900 bar to fill hydrogen of a maximum specified value for a hydrogen vehicle (eg, 875 Bar for a vehicle).
고압의 수소를 저장, 보관 및 공급하고 복잡한 여러 장치로 구성되는 수소 충전 스테이션은 여러 고려 사항이 존재한다. 수소 충전 스테이션은 고압의 수소를 누설없이 안전하게 보관해야 하고 누설의 발생시에 폭발 방지를 위해 수소 충전 스테이션의 운영은 중단되고 여러 장치 사이의 수소 파이프에 대한 누설 확인 과정이 필요하다. A hydrogen refueling station that stores, stores, and supplies high-pressure hydrogen and consists of a complex number of devices presents a number of considerations. The hydrogen filling station must store high-pressure hydrogen safely without leakage, and in the event of a leak, the operation of the hydrogen filling station is stopped to prevent explosion, and a leak check process for hydrogen pipes between various devices is required.
누설 확인은 수소 파이프에서 발생하는 소리 등을 통해 확인 가능한데 이는 확인에 많은 시간을 요하고 수소 파이프 설치 과정에서의 문제인지 제어 시스템에 의한 오류인지를 확인하기 어렵다. The leak can be checked through the sound generated from the hydrogen pipe, which takes a lot of time to check, and it is difficult to determine whether it is a problem in the hydrogen pipe installation process or an error caused by the control system.
또한, 수소 충전 스테이션은 여러 수소 파이프 등에 설치된 압력 센서 및 온도 센서의 센싱값으로 수소 충전의 안전 또는 불안정을 판단하는 데 센서 등이 고장 나는 경우 수소 충전 시스템의 운영은 중단되고 고장을 진단하고 수리에 많은 시간을 요하는 문제가 발생한다. In addition, the hydrogen charging station judges the safety or instability of hydrogen charging using the sensing values of pressure sensors and temperature sensors installed in several hydrogen pipes, etc. If the sensor fails, the operation of the hydrogen charging system is stopped, and the operation of the hydrogen charging system is stopped, diagnosed and repaired. A problem that takes a lot of time arises.
또한, 수소 충전 스테이션은 열 교환기를 구비하여 표준에 따른 낮은 온도(예를 들어, 영하 40도)의 수소를 유지하고 수소 자동차에 공급할 필요가 있다. 낮은 온도의 수소를 유지하기 위한 열 교환기는 24시간 구동하여 항시 적정 온도를 유지하도록 설계되고 그에 따라 많은 전력을 소비하는 비효율성이 발생한다. In addition, the hydrogen filling station needs to be equipped with a heat exchanger to maintain hydrogen at a low temperature (eg minus 40 degrees Celsius) according to the standard and supply it to the hydrogen vehicle. The heat exchanger for maintaining low-temperature hydrogen is designed to operate 24 hours to maintain an appropriate temperature at all times, resulting in inefficiency in consuming a lot of power.
이러한, 기존 수소 충전 스테이션의 여러 문제점을 해소할 수 있는 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션이 필요하다. There is a need for a hydrogen charging controller and a hydrogen charging station that can solve various problems of the existing hydrogen charging station.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 수소 충전의 안정성과 효율성을 제고할 수 있는 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a hydrogen charging controller and a hydrogen charging station that can improve the stability and efficiency of hydrogen charging.
또한, 본 발명은 수소 충전을 위해 공급되는 수소 누설 확인과 수소 누설 위치를 동적으로 찾을 수 있는 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a hydrogen charging controller and a hydrogen charging station capable of dynamically finding a hydrogen leakage location and confirming a hydrogen leakage supplied for hydrogen charging.
또한, 본 발명은 수소 충전 스테이션에 구비된 센서들의 특성값들을 수집하고 수집된 특성값들에 따라 센서의 이상을 사전에 예측 및 알려 중단없는 수소 충전 스테이션 운영이 가능한 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention collects the characteristic values of the sensors provided in the hydrogen charging station and predicts and informs the abnormality of the sensor in advance according to the collected characteristic values, a hydrogen charging controller and a hydrogen charging station capable of uninterrupted hydrogen charging station operation Its purpose is to provide
또한, 본 발명은 열 교환기의 운영 특성을 측정된 데이터에 따라 분석하고 분석된 운영 특성에 따라 열 교환기의 온오프를 제어하여 수소 충전 스테이션에서 소비되는 전력을 획기적으로 줄일 수 있는 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention analyzes the operating characteristics of the heat exchanger according to the measured data and controls the on/off of the heat exchanger according to the analyzed operating characteristics to dramatically reduce the power consumed in the hydrogen charging station and hydrogen charging controller and hydrogen It aims to provide a charging station.
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 수소 충전 스테이션은 자동차의 수소 충전을 위한 충전용 수소를 전달하는 복수의 수소 파이프, 복수의 수소 파이프 각각의 압력을 센싱하는 복수의 압력 센서, 복수의 개폐 밸브로서, 각각의 개폐 밸브는 복수의 압력 센서에 결합된 수소 파이프를 개폐 가능한 복수의 개폐 밸브 및 복수의 개폐 밸브의 제어를 통해 복수의 수소 파이프에서의 수소 누설을 감지하는 수소 충전 제어기를 포함하고, 수소 충전 제어기는 복수의 수소 파이프에 충전용 수소의 공급을 제어하고 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브를 클로즈하고 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브 사이의 제3 개폐 밸브를 오픈한 상태에서 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 제1 개폐 밸브 또는 제2 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서를 통해 감지한다.A hydrogen charging station according to an aspect of the present invention is a plurality of hydrogen pipes for delivering hydrogen for charging for hydrogen charging of a vehicle, a plurality of pressure sensors for sensing the pressure of each of the plurality of hydrogen pipes, and a plurality of on-off valves, each The on-off valve includes a plurality of on-off valves capable of opening and closing a hydrogen pipe coupled to a plurality of pressure sensors, and a hydrogen filling controller for detecting hydrogen leakage in the plurality of hydrogen pipes through control of the plurality of on-off valves, a hydrogen filling controller controls the supply of hydrogen for charging to the plurality of hydrogen pipes, closes the first on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves, and a third opening and closing between the first on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves In a state in which the valve is opened, whether the hydrogen pipe between the first on-off valve and the second on-off valve is leaking is detected through a pressure sensor corresponding to the first on-off valve or the second on-off valve.
상기한 수소 충전 스테이션에 있어서, 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브 사이의 수소 누설을 감지한 수소 충전 제어기는, 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브를 클로즈하고 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈한 상태에서 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 제1 개폐 밸브 또는 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서를 통해 감지하고, 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부의 결과에 따라 제3 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브를 클로즈하고 복수의 개폐 밸브 중 제3 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈한 상태에서 제3 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 제2 개폐 밸브 또는 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서를 통해 감지한다.In the above-described hydrogen filling station, the hydrogen filling controller detecting the hydrogen leakage between the first on-off valve and the second on-off valve closes the first on-off valve and the third on-off valve, and closes the first on-off valve among the plurality of on-off valves and detecting whether the hydrogen pipe between the first on-off valve and the third on-off valve is leaking through a pressure sensor corresponding to the first on-off valve or the third on-off valve in a state where the on-off valve between the third on-off valves is opened, Close the third on-off valve and the second on-off valve according to the result of whether the hydrogen pipe between the first on-off valve and the third on-off valve leaks, and an on-off valve between the third on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves In the open state, whether the hydrogen pipe between the third on-off valve and the second on-off valve is leaking is detected through the second on-off valve or a pressure sensor corresponding to the third on-off valve.
상기한 수소 충전 스테이션에 있어서, 제1 개폐 밸브는 수소 충전 스테이션의 고압 압축기와 고압 저장용기 사이의 수소 파이프를 개폐 가능한 개폐 밸브이고, 제2 개폐 밸브는 수소 충전 스테이션의 자동차의 수소 충전를 위한 디스펜서의 충전건과 프리-쿨러 사이의 수소 파이프를 개폐 가능한 개폐 밸브이고, 수소 충전 제어기는 디스펜서에 내장된다.In the above-described hydrogen filling station, the first on-off valve is an on-off valve capable of opening and closing a hydrogen pipe between the high-pressure compressor and the high-pressure storage container of the hydrogen filling station, and the second on-off valve is a dispenser for hydrogen filling of a vehicle in the hydrogen filling station. It is an on-off valve that can open and close the hydrogen pipe between the filling gun and the pre-cooler, and the hydrogen filling controller is built into the dispenser.
상기한 수소 충전 스테이션에 있어서, 수소 충전 제어기는 수소 충전 스테이션의 운영에 따라 복수의 압력 센서 각각으로부터 압력을 특정하기 위한 센싱값들을 수집하고 수집된 복수의 압력 센서 각각의 센싱값들과 이전 압력 센서의 센싱값들과의 차이에 기초한 기준 압력차 마진 범위를 구성하고 압력 센서의 기준 압력차 마진 범위의 구성 이후에 압력 센서로부터 수신되는 센싱값과 이전 압력 센서의 센싱값의 차가 기준 압력차 마진 범위 내인지의 판단에 따라 압력 센서를 진단한다.In the hydrogen filling station, the hydrogen filling controller collects sensing values for specifying pressure from each of a plurality of pressure sensors according to the operation of the hydrogen filling station, and collects the sensed values of each of the plurality of pressure sensors and the previous pressure sensor A reference pressure difference margin range is configured based on the difference from the sensed values of Diagnose the pressure sensor according to the judgment of inner cognition.
상기한 수소 충전 스테이션에 있어서, 수소 충전 스테이션을 모니터링하기 위한 수소 충전 통제 장치를 더 포함하고, 수소 충전 제어기는 수소 충전 스테이션의 운영에 따라 복수의 압력 센서 각각으로부터 압력을 특정하기 위한 센싱값인 전류값들을 수집하고 수집된 복수의 압력 센서 각각의 전류값들과 이전 압력 센서의 전류값들과의 차이에 기초한 기준 압력차 마진 범위를 구성하고 압력 센서의 기준 압력차 마진 범위의 구성 이후에 압력 센서로부터 수신되는 전류값과 이전 압력 센서의 전류값의 차이에 따른 압력차가 기준 압력차 마진 범위 내인지의 판단에 따라 압력 센서를 진단하고 진단 정보를 수소 충전 통제 장치로 전송하고, 수소 충전 통제 장치는 관리자 단말로 진단 정보를 나타내는 진단알림 메시지를 전송한다.In the above-described hydrogen filling station, further comprising a hydrogen filling control device for monitoring the hydrogen filling station, wherein the hydrogen filling controller is a current that is a sensed value for specifying a pressure from each of a plurality of pressure sensors according to the operation of the hydrogen filling station The pressure sensor collects values and configures a reference pressure difference margin range based on the difference between the collected current values of each of the plurality of pressure sensors and the current values of the previous pressure sensor, and after configuring the reference pressure difference margin range of the pressure sensor The pressure sensor is diagnosed according to the determination of whether the pressure difference according to the difference between the current value received from the current value and the current value of the previous pressure sensor is within the reference pressure difference margin range, and diagnostic information is transmitted to the hydrogen charging control device, and the hydrogen charging control device is A diagnosis notification message indicating diagnosis information is transmitted to the manager terminal.
상기한 수소 충전 스테이션에 있어서, 충전건을 통해 출력되는 수소를 지정된 온도로 냉각시키는 열 교환기를 더 포함하고, 수소 충전 제어기는, 열 교환기에 대해 서로 다른 날짜의 복수 회에 걸친 냉각 온오프 제어를 통해 대기온도와 지정된 온도로 복귀 사이의 상관관계를 특정 가능한 데이터를 수집하고, 수소 충전 스테이션의 운영 중단 시간의 제1 시각에 열 교환기로 냉각 오프 제어신호를 출력하고 수집된 상관관계 데이터와 외부 대기 온도에 따라 결정되는 제2 시각에 열 교환기로 냉각 온 제어신호를 출력하고 제2 시각 이후 지정된 온도로 복귀되는 시각에 따라 외부 대기 온도에 따라 결정되는 제2 시각을 튜닝한다.In the above hydrogen filling station, further comprising a heat exchanger for cooling the hydrogen output through the filling gun to a specified temperature, the hydrogen filling controller, cooling on-off control over a plurality of times on different days for the heat exchanger Collect possible data to specify the correlation between atmospheric temperature and return to a specified temperature through The cooling-on control signal is output to the heat exchanger at the second time determined according to the temperature, and the second time determined according to the external ambient temperature is tuned according to the time at which the temperature is returned to the designated temperature after the second time.
상기한 수소 충전 스테이션에 있어서, 복수의 수소 파이프 각각의 온도를 센싱하는 복수의 온도 센서 및 수소 충전 스테이션을 모니터링하기 위한 수소 충전 통제 장치를 더 포함하고, 수소 충전 제어기는 복수의 압력 센서 및 복수의 온도 센서의 센싱값들을 수소 충전 통제 장치로 전송하고, 수소 충전 통제 장치는 복수의 압력 센서 및 복수의 온도 센서의 센싱값들로부터 수소 충전 스테이션의 상태를 분석하고 분석된 상태를 나타내는 상태알림 메시지를 앱 또는 웹을 통해 관리자 단말로 전송한다.In the above hydrogen filling station, further comprising a plurality of temperature sensors for sensing the temperature of each of the plurality of hydrogen pipes and a hydrogen filling control device for monitoring the hydrogen filling station, wherein the hydrogen filling controller includes a plurality of pressure sensors and a plurality of pressure sensors The sensing values of the temperature sensor are transmitted to the hydrogen charging control device, and the hydrogen charging control device analyzes the state of the hydrogen charging station from the sensing values of the plurality of pressure sensors and the plurality of temperature sensors and sends a status notification message indicating the analyzed status. It is transmitted to the manager terminal through the app or the web.
또한, 본 발명의 일 양상에 따른 수소 충전 제어기는 수소 충전 스테이션에 구비된 복수의 수소 파이프 각각의 압력을 센싱하는 복수의 압력 센서로부터 센싱값을 수신하는 센서 인터페이스, 복수의 압력 센서 각각에 결합된 수소 파이프를 개폐 가능한 복수의 개폐 밸브에 개폐 제어신호를 설정하는 개폐밸브 인터페이스 및 복수의 개폐 밸브 각각에 설정되는 개폐 제어신호를 통해 복수의 수소 파이프에서의 수소 누설을 감지하는 제어부를 포함하고, 제어부는 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브를 클로즈하고 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브 사이의 제3 개폐 밸브를 오픈하기 위한 개폐 제어신호를 개폐밸브 인터페이스를 통해 설정하고 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 센서 인터페이스를 통해 제1 개폐 밸브 또는 제2 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서로부터의 수신되는 센싱값에서 감지한다.In addition, the hydrogen charging controller according to an aspect of the present invention is coupled to a sensor interface for receiving a sensing value from a plurality of pressure sensors for sensing the pressure of each of a plurality of hydrogen pipes provided in the hydrogen charging station, each of the plurality of pressure sensors An on/off valve interface for setting an opening/closing control signal to a plurality of opening/closing valves capable of opening and closing the hydrogen pipe, and a control unit for detecting hydrogen leakage in the plurality of hydrogen pipes through an opening/closing control signal set to each of the plurality of opening/closing valves; Closes the first on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves and sends an on-off control signal for opening the third on-off valve between the first on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves. and detects whether the hydrogen pipe between the first on-off valve and the second on-off valve is leaking from the sensing value received from the pressure sensor corresponding to the first on-off valve or the second on-off valve through the sensor interface.
상기한 수소 충전 제어기에 있어서, 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브 사이의 수소 누설을 감지한 제어부는, 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브를 클로즈하고 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈하기 위한 개폐 제어신호를 개폐밸브 인터페이스를 통해 설정하고 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 센서 인터페이스를 통해 제1 개폐 밸브 또는 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서로부터 수신되는 센싱값에서 감지하고, 제1 개폐 밸브 및 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부의 결과에 따라 제3 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브를 클로즈하고 복수의 개폐 밸브 중 제3 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈하기 위한 개폐 제어신호를 개폐밸브 인터페이스를 통해 설정하고 제3 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 센서 인터페이스를 통해 상기 제2 개폐 밸브 또는 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서로부터 수신되는 센싱값에서 감지한다.In the above-described hydrogen charging controller, the control unit detecting the hydrogen leakage between the first on-off valve and the second on-off valve closes the first on-off valve and the third on-off valve, and the first on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves 3 An on/off control signal for opening the on/off valve between the on/off valves is set through the on/off valve interface, and the leakage of the hydrogen pipe between the first on/off valve and the third on/off valve is determined through the sensor interface to the first on/off valve or the third Detected from a sensing value received from a pressure sensor corresponding to the on/off valve, the third on/off valve and the second on/off valve are closed according to the result of whether the hydrogen pipe between the first on/off valve and the third on/off valve is leaked An on/off control signal for opening an on/off valve between the third on/off valve and the second on/off valve among the on/off valves is set through the on/off valve interface, and whether the hydrogen pipe between the third on/off valve and the second on/off valve is leaked through the sensor interface through the sensing value received from the pressure sensor corresponding to the second on/off valve or the third on/off valve.
상기한 수소 충전 제어기에 있어서, 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 제어부는 수소 충전 스테이션의 운영에 따라 복수의 압력 센서 각각으로부터 압력을 특정하기 위한 센싱값들을 센서 인터페이스를 통해 수집하고 수집된 복수의 압력 센서 각각의 센싱값들과 이전 압력 센서의 센싱값들과의 차이에 기초한 기준 압력차 마진 범위를 구성 및 저장부에 저장하고 기준 압력차 마진 범위의 저장 이후에 센서 인터페이스를 통해 압력 센서로부터 수신되는 센싱값과 이전 압력 센서의 센싱값의 차가 저장된 기준 압력차 마진 범위 내인지의 판단에 따라 압력 센서를 진단한다. In the above-described hydrogen charging controller, further comprising a storage unit for storing data, the control unit collects the sensed values for specifying the pressure from each of the plurality of pressure sensors through the sensor interface according to the operation of the hydrogen charging station, and collects the collected plurality A reference pressure difference margin range based on the difference between the respective sensing values of the pressure sensor and the sensing values of the previous pressure sensor is stored in the configuration and storage unit, and after the reference pressure difference margin range is stored, it is retrieved from the pressure sensor through the sensor interface. The pressure sensor is diagnosed according to whether the difference between the received sensing value and the sensing value of the previous pressure sensor is within the stored reference pressure difference margin range.
상기와 같은 본 발명에 따른 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션은 수소 충전의 안정성과 효율성을 제고할 수 있는 효과가 있다. The hydrogen charging controller and the hydrogen charging station according to the present invention as described above have the effect of improving the stability and efficiency of hydrogen charging.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션은 수소 충전을 위해 공급되는 수소 누설 확인과 수소 누설 위치를 동적으로 찾을 수 있는 효과가 있다.In addition, the hydrogen charging controller and the hydrogen charging station according to the present invention as described above have the effect of dynamically finding the hydrogen leak location and confirming the hydrogen leak supplied for hydrogen charging.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션은 수소 충전 스테이션에 구비된 센서들의 특성값들을 수집하고 수집된 특성값들에 따라 센서의 이상을 사전에 예측 및 알려 중단없는 수소 충전 스테이션 운영이 가능한 효과가 있다.In addition, the hydrogen charging controller and the hydrogen charging station according to the present invention as described above collect characteristic values of the sensors provided in the hydrogen charging station and predict and inform the abnormality of the sensor according to the collected characteristic values in advance for hydrogen charging without interruption Station operation is possible.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 수소 충전 제어기 및 수소 충전 스테이션은 열 교환기의 운영 특성을 측정된 데이터에 따라 분석하고 분석된 운영 특성에 따라 열 교환기의 온오프를 제어하여 수소 충전 스테이션에서 소비되는 전력을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the hydrogen charging controller and the hydrogen charging station according to the present invention as described above analyze the operating characteristics of the heat exchanger according to the measured data and control the on/off of the heat exchanger according to the analyzed operating characteristics to be consumed in the hydrogen charging station. It has the effect of dramatically reducing power.
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 from the following description. will be.
도 1은 본 발명에 따라 구성되는 수소 충전소 관리 시스템의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 구성되는 수소 충전 스테이션의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라 구성되는 우선순위 제어판넬의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 4는 수소 충전 제어기의 예시적인 블록도를 나타낸다.
도 5는 수소 충전 스테이션에 구비된 수소 파이프에서 수소 누설을 감지하고 위치를 특정하기 위한 예시적인 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 수소 충전 스테이션에 구비된 센서들을 진단하기 예시적인 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 수소 충전 스테이션의 소비 전력을 줄이기 위한 예시적인 제어 흐름을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a hydrogen refueling station management system configured according to the present invention.
2 is a diagram illustrating an example configuration of a hydrogen charging station configured according to the present invention.
3 is a diagram illustrating a configuration example of a priority control panel configured according to the present invention.
4 shows an exemplary block diagram of a hydrogen charge controller.
5 is a diagram illustrating an exemplary control flow for detecting and positioning a hydrogen leak in a hydrogen pipe provided in a hydrogen charging station.
6 is a diagram illustrating an exemplary control flow for diagnosing sensors provided in a hydrogen charging station.
7 is a diagram illustrating an exemplary control flow for reducing power consumption of a hydrogen charging station.
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 described below 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. can be easily implemented. In addition, in the description of the present invention, when 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 본 발명에 따라 구성되는 수소 충전소 관리 시스템의 예를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a hydrogen refueling station management system configured according to the present invention.
도 1에 따르면, 수소 충전소 관리 시스템은 하나 이상의 수소 충전 스테이션(10), 하나 이상의 관리자 단말(20) 및 관리 서버(30)를 포함하고 수소 충전 스테이션(10), 관리자 단말(20) 및 관리 서버(30)는 광대역 네트워크를 통해 연결되어 각종 데이터를 송수신할 수 있다. According to FIG. 1 , the hydrogen charging station management system includes one or more
수소 충전 스테이션(10)은 충전용 수소를 저장하고 수소 자동차에 저장된 충전용 수소를 공급할 수 있는 충전소이다. 수소 충전 스테이션(10)은 충전용 수소의 생산, 저장, 냉각 및 충전을 위한 다수의 장치를 구비하고 고압에 내구성을 가지는 수소 파이프(900)들을 통해 장치 사이로 충전용 수소를 전송할 수 있다. The
수소 충전 스테이션(10)은 도로가, 건물 내에 설치되어 수소 자동차에 구동원료인 수소를 충전건을 통해 제공할 수 있고 수소 충전량에 따라 과금할 수 있도록 구성된다. The
본 발명에 따른 수소 충전 스테이션(10)은 시스템의 안정성과 효율성을 제고할 수 있도록 구성된다. 수소 충전 스테이션(10)은 수소 누설 감지 및 누설 위치의 특정, 중요 각종 센서의 특성에 따른 에이징 감지, 수소의 지정 온도 유지를 위해 소요되는 전력 소비를 획기적으로 줄일 수 있도록 구성된다. 본 발명에 따른 수소 충전 스테이션(10)에 대해서는 도 2 이하에서 좀 더 상세히 살펴보도록 한다. The
관리자 단말(20)은 수소 충전 스테이션(10)의 관리자가 이용하는 단말이다. 관리자 단말(20)은 예를 들어 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 PC 등일 수 있다. 특정 관리자 단말(20)은 특정 수소 충전 스테이션(10)을 관리할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 관리자 단말(20)은 앱이나 웹 프로그램을 구비하고 관리 서버(30)를 통해 수소 충전 스테이션(10)을 원격 관리하거나 관리 서버(30)로부터 알림 메시지를 수신하고 이를 디스플레이나 스피커로 출력할 수 있다. The
관리 서버(30)는 수소 충전소 관리 시스템을 관리한다. 관리 서버(30)는 관리 대상인 수소 충전 스테이션(10)에 하나 이상의 관리자 단말(20)을 맵핑시키고 수소 충전 스테이션(10)으로부터 수신되는 데이터를 알림 메시지로 구성하여 광대역 네트워크를 통해 맵핑된 관리자 단말(20)로 전송할 수 있다. 관리 서버(30)는 앱 서버이거나 웹 서버일 수 있고 물리적으로 단일 서버로 구성되거나 복수의 서버로 구성되거나 클라우드 서버로 구성될 수 있다. The
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 따라 구성되는 수소 충전 스테이션(10)의 구성 예를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example configuration of a
도 2에 따르면, 수소 충전 스테이션(10)은 고압 압축기(200), 고압 저장용기(300), 우선순위 제어판넬(400), 수소 충전 제어기(500), 열 교환기(600) 및 프리-쿨러(700)를 포함하고 고압 압축기(200), 고압 저장용기(300), 우선순위 제어판넬(400), 수소 충전 제어기(500), 열 교환기(600) 및 프리-쿨러(700) 사이에 충전용 수소를 전송하기 위한 수소 파이프(900)들과 수소 파이프(900)의 수소 전송을 제어하고 상태를 모니터링하기 위한 파이프 제어/모니터 모듈(800)들을 포함하여 구성된다. 설계 예에 따라, 수소 충전 스테이션(10)은 개질기(100)를 더 구비하거나 수소 파이프(900)를 통해 외부의 수소 공급원으로부터 수소를 공급받을 수 있다. 그 외, 수소 충전 스테이션(10)은 수소 충전 통제 장치(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다. According to FIG. 2 , the
수소 충전 스테이션(10)의 주요 구성요소를 살펴보면, 개질기(100)는 수소를 생산한다. 개질기(100)는 CNG, LPG, 물 등으로부터 수소를 생산할 수 있다. 예를 들어, 개질기(100)는 LPG 연소를 통해 수소 및 이산화탄소를 생산하고 수소 및 이산화탄소를 배출할 수 있다. 또는 개질기(100)는 물을 전기분해하여 수소를 생산할 수 있다. 설계 예에 따라, 수소 충전 스테이션(10)은 자체에 개질기(100)를 구비하지 않고 수소 파이프(900)를 통해 외부로부터 충전용 수소를 공급받을 수도 있다. Looking at the main components of the
고압 압축기(200)는 개질기(100)나 외부로부터의 수소를 고압의 수소로 압축하고 압축된 수소를 출력한다. The high-
고압 저장용기(300)는 고압 압축기(200)의 수소를 탱크에 저장한다. 고압 저장용기(300)는 다수의 수소 압력탱크를 구비할 수 있다. 고압 저장용기(300)는 복수의 압력탱크를 구비할 수 있고 하나 또는 복수의 압력탱크는 제1 고압의 압축 수소를 저장하고 다른 압력탱크는 제2 고압의 압축 수소를 저장할 수 있다. 예를 들어, 고압 저장용기(300)는 900 Bar의 제1 압력탱크, 900 Bar의 제2 압력탱크 및 450 Bar의 제3 압력탱크를 구비하고 후술하는 우선순위 제어판넬(400)에서의 제어에 따라 충전용 수소를 디스펜서로 출력할 수 있다. The high-
우선순위 제어판넬(400)은 고압 저장용기(300)의 여러 압력탱크로부터의 충전용 수소 출력을 제어한다. 우선순위 제어판넬(400)은 수소 충전 제어기(500)로부터의 개폐 제어신호에 따라 여러 압력탱크 중 하나의 압력탱크로부터의 충전용 수소를 디스펜서측으로 출력할 수 있다. 우선순위 제어판넬(400)에 대해서는 도 3에서 좀 더 살펴보도록 한다. The
열 교환기(600)는 수소 자동차에 디스펜서의 충전건(충전 노즐)을 통해 출력되는 수소를 지정된 온도로 냉각시킨다. 열 교환기(600)는 냉매, 냉매 구동 장치를 포함하여 충전건을 통해 출력되는 수소로서, 우선순위 제어판넬(400)을 통해 유입되는 충전용 수소를 영항 40도 등의 지정된 온도를 목표로 냉각시킬 수 있다. The
본 발명에 따른 열 교환기(600)는 수소 충전 제어기(500)로부터 냉각 온/오프 제어신호를 수신할 수 있도록 구성되고 냉각 온 제어신호에 따라 냉매 구동 장치를 온시켜 지정된 온도로 유입되는 충전용 수소를 냉각시킬 수 있고 냉각 오프 제어신호에 따라 냉매 구동 장치를 오프시킬 수 있다. 열 교환기(600)는 내부에 온도 센서(803)를 구비하여 영하 40, 영하 32도 또는 영하 25도의 지정 온도로 유지할 수 있다. The
프리-쿨러(700)는 디스펜서의 충전건으로 출력되는 수소를 재차 냉각시킨다. 프리-쿨러(700)는 열 교환기(600)에 의해 냉각된 수소를 지정된 온도(예를 들어, 영하 40도 등)로 재차 냉각시키고 냉각된 충전용 수소를 충전건으로 출력할 수 있다. The pre-cooler 700 cools the hydrogen output to the charging gun of the dispenser again. The pre-cooler 700 may re-cool the hydrogen cooled by the
수소 파이프(900)는 자동차의 수소 충전을 위한 충전용 수소를 전달한다. 수소 파이프(900)는 수소 충전 스테이션(10)을 구성하는 한 장치로부터의 충전용 수소를 다른 장치로 이송하거나 장치 내에서 이송할 수 있는 금속재 파이프일 수 있다. 수소 충전 스테이션(10)은 다수의 수소 파이프(900)를 구비하여 한 장치 사이에서 후속 장치로 충전용 수소를 전달할 수 있다. The
파이프 제어/모니터 모듈(800)은 수소 파이프(900)의 상태 모니터링을 가능하게 하고 제어할 수 있는 모듈이다. 파이프 제어/모니터 모듈(800)은 장치 사이의 또는 장치 내에서 설치된 수소 파이프(900)에 설치되어 수소 파이프(900)의 개폐를 제어하고 온도나 압력을 센싱할 수 있도록 구성된다. The pipe control/
각각의 파이프 제어/모니터 모듈(800)은 수소 파이프(900)의 압력을 센싱하는 압력 센서(801), 수소 파이프(900)의 온도를 센싱하는 온도 센서(803), 수소 파이프(900)를 개폐하는(열거나 닫는) 개폐 밸브(805)를 포함하고 그 외 압력 게이지나 온도 게이지를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 수소 충전 스테이션(10)은 여러 수소 파이프(900) 각각에 수소 파이프(900)의 압력을 센싱하는 압력 센서(801)들과 수소 파이프(900)의 온도를 센싱하는 온도 센서(803)들과 특정 압력 센서(801)와 나아가 특정 온도 센서(803)에 결합된 수소 파이프(900)를 개폐하는 개폐 밸브(805)들을 적어도 포함하여 구성된다. Each pipe control/
파이프 제어/모니터 모듈(800)의 압력 및/또는 온도 센싱값은 신호용 케이블을 통해 수소 충전 제어기(500)로 출력될 수 있고 신호용 케이블을 통해 수신되는 개폐 제어신호에 따라 수소 파이프(900)를 열거나 닫을 수 있다. 개폐 밸브(805)는 예를 들어 솔레노이드 밸브일 수 있다. The pressure and/or temperature sensed values of the pipe control/
수소 충전 제어기(500)는 수소 충전 스테이션(10)을 모니터링하고 제어한다. 수소 충전 제어기(500)는 운전자 등의 입력에 따라 장치들 사이의 수소 파이프(900)의 제어를 통해 충전건으로 충전용 수소를 출력할 수 있다. The
또한, 수소 충전 제어기(500)는 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 개폐 밸브(805)의 제어를 통해 여러 수소 파이프(900)에서의 수소 누설을 감지하고 누설된 수소 파이프(900) 또는 수소 파이프(900)의 위치를 특정할 수 있도록 구성된다. In addition, the
또한, 수소 충전 제어기(500)는 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 압력 센서(801) 및/또는 온도 센서(803)로부터 센싱값을 수집하고 센싱값의 특성에 따라 압력 센서(801) 및/또는 온도 센서(803)를 진단하고 진단 정보를 수소 충전 통제 장치로 전송할 수 있다. 또한, 수소 충전 제어기(500)는 열 교환기(600)의 온 오프를 제어를 통해 데이터를 수집하고 수집된 데이터에 기초하여 열 교환기(600)를 제어하여 비 운영시에 소비되는 전력을 획기적으로 줄이고 운영시간에는 안정적으로 냉각 수소를 제공할 수 있도록 구성된다. In addition, the
수소 충전 제어기(500)에 대해서는 도 4 이하에서 상세히 살펴보도록 한다. The
수소 충전 통제 장치는 수소 충전 스테이션(10)을 모니터링한다. 수소 충전 통제 장치는 수소 충전 제어기(500)에 유선 네트워크나 무선 네트워크로 연결되어 수소 충전 제어기(500)로부터의 상태나 정보를 수신하고 수신된 상태나 정보를 관리자 단말(20)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 수소 충전 통제 장치는 수신된 상태나 정보를 광대역 네트워크를 통해 관리 서버(30)로 전송하고 관리 서버(30)는 수신된 상태나 정보를 나타내는 알림 메시지를 구성하여 웹이나 앱을 통해 관리자 단말(20)로 전송한다. 수소 충전 통제 장치는 퍼스널 컴퓨터이거나 전용의 컴퓨터일 수 있다. The hydrogen filling control device monitors the
그 외, 수소 충전 스테이션(10)은 대기 온도를 측정하기 위한 온도센서와 수소 파이프(900)에 잔존하는 수소를 외부로 배출하기 위한 밴팅(venting) 수소파이프 및 밴팅 개폐밸브를 더 포함하여 구성된다. 밴팅 수소파이프 및 밴팅 개폐밸브는 파이프 제어/모니터 모듈(800) 사이에 설치(도 3 참조, 도 2에서는 그 표시가 생략됨)되어 파이프 제어/모니터 모듈(800) 사이의 잔존 수소를 외부로 배출할 수 있다. In addition, the
여기서, 수소 충전 제어기(500), 프리-쿨러(700) 및 충전건과 프리-쿨러(700)와 충전건 사이의 파이프 제어/모니터 모듈(800) 및 수소 파이프(900) 등은 수소 자동차에 결합하여 충전용 수소를 공급하는 디스펜서(Dispenser)에 내장된다.Here, the
도 3은 복수의 파이프 제어/모니터 모듈(800) 및 복수의 수소 파이프(900)를 포함하는 수소 충전 스테이션(10)의 우선순위 제어판넬(400)의 예를 도시하고 있는 데, 도 3의 예와 같이, 우선순위 제어판넬(400)은 고압 저장용기(300)의 여러 압력탱크 중 선택된 압력탱크의 충전용 수소의 디스펜서로의 출력을 제어한다. 3 shows an example of a
도 3의 우선순위 제어판넬(400) 예에서, 고압 저장용기(300)의 제1 압력의(예를 들어 900 Bar) 제1 압력탱크는 다수의 수소 파이프(900)를 통해 디스펜서로 충전용 수소를 출력(전송)할 수 있다. 제1 압력탱크와 디스펜서 사이에는 다수의 수소 파이프(900)와 다수의 파이프 제어/모니터 모듈(800)을 구비한다. In the example of the
또한, 고압 저장용기(300)의 제2 압력(예를 들어, 900 Bar)의 제2 압력탱크는 다수의 수소 파이프(900)를 통해 디스펜서로 충전용 수소를 출력할 수 있다. 제2 압력탱크와 디스펜서 사이에는 다수의 수소 파이프(900)와 다수의 파이프 제어/모니터 모듈(800)을 구비한다. In addition, the second pressure tank of the second pressure (eg, 900 Bar) of the high-
또한, 고압 저장용기(300)의 제3 압력(예를 들어, 450 Bar)의 제3 압력탱크는 다수의 수소 파이프(900)를 통해 디스펜서로 충전용 수소를 출력할 수 있다. 제3 압력탱크와 디스펜서 사이에는 다수의 수소 파이프(900)와 다수의 파이프 제어/모니터 모듈(800)을 구비한다. In addition, the third pressure tank of the third pressure (eg, 450 Bar) of the high-
우선순위 제어판넬(400)은 직접 연결되는 수소 파이프(900)의 파이프 제어/모니터 모듈(800) 사이에 밴팅 수소파이프(도 3의 ⓑ 참조) 및 밴팅 개폐밸브(도 3의 ⓐ 참조)를 더 포함하여 구성된다. 밴팅 수소파이프 및 밴팅 개폐밸브는 수소 충전 제어기(500)로부터의 제어신호에 따라 두 파이프 제어/모니터 모듈(800) 사이의 잔존 수소를 외부로 배출시킬 수 있다. The
도 3의 예에서 알 수 있는 바와 같이, 파이프 제어/모니터 모듈(800)은 압력 센서(801), 온도 센서(803)와 솔레노이드 밸브 등의 개폐 밸브(805)를 포함한다. 압력 센서(801)와 온도 센서(803)의 센싱값은 유선의 분리된 케이블을 통해 수소 충전 제어기(500)로 출력되고 수소 충전 제어기(500)는 수소 자동차의 압력 상태나 내부 상태에 따라 여러 압력탱크 중 하나의 압력탱크를 선택하고 선택된 압력탱크로부터의 충전용 수소를 디스펜서로 출력되도록 우선순위 제어판넬(400)의 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 개폐 밸브(805)의 개폐를 제어한다. As can be seen from the example of FIG. 3 , the pipe control/
예를 들어, 제1 압력탱크로부터의 충전용 수소가 디스펜서로 출력되도록, 수소 충전 제어기(500)는 도 3의 ①, ②, ⑦의 개폐 밸브(805)를 열고 나머지 개폐 밸브(805)를 닫도록 하는 개폐 제어신호들을 설정할 수 있다. 또는, 제2 압력탱크로부터의 충전용 수소가 디스펜서로 출력되도록, 수소 충전 제어기(500)는 도 3의 ③, ④, ⑦의 개폐 밸브(805)를 열고 나머지 개폐 밸브(805)를 닫도록 하는 개폐 제어신호들을 설정할 수 있다. 또는, 제3 압력탱크로부터의 충전용 수소가 디스펜서로 출력되도록, 수소 충전 제어기(500)는 도 3의 ⑤, ⑥, ⑦의 개폐 밸브(805)를 열고 나머지 개폐 밸브(805)를 닫도록 하는 개폐 제어신호들을 설정할 수 있다.For example, the
파이프 제어/모니터 모듈(800)은 압력 게이지(Pressure Indicator), 압력 전송기(Pressure Transmitter), 온도 게이지(Temperature Indicator)나 온도 전송기(Temperature Transmitter)를 더 포함하여 관리자 등이 그 압력이나 온도를 확인할 수 있다. The pipe control/
도 4는 수소 충전 제어기(500)의 예시적인 블록도를 나타낸다. 4 shows an exemplary block diagram of a
수소 충전 제어기(500)는 디스펜서에 내장되고 예를 들어 제어를 위해 보드와 부품을 포함하는 내장형 모듈 형태로 내장될 수 있다. The
도 4에 따르면, 수소 충전 제어기(500)는 센서 인터페이스(501), 개폐밸브 인터페이스(503), 통신부(505), 저장부(507), 입력부(509), 출력부(511), 열교환기 인터페이스(513) 및 제어부(515)를 포함한다. 설계 예에 따라, 수소 충전 제어기(500)는 도 4의 일부 블록을 생략하여 구성되거나 도 4에 개시되지 않은 다른 블록을 더 포함할 수 있다. According to FIG. 4 , the
도 4를 통해, 수소 충전 제어기(500)를 살펴보면, 센서 인터페이스(501)는 수소 충전 스테이션(10)에 설치된 센서들로부터 센싱값을 수신한다. 센서 인터페이스(501)는 파이프 제어/모니터 모듈(800)들에 설치된 압력 센서(801)들 각각에서 대응하는 수소 파이프(900)에서의 압력의 센싱값들을 유선 케이블들을 통해 수신한다. 센서 인터페이스(501)는 유선의 신호라인을 통해 아날로그 센싱값을 각각 수신하거나 RS485 통신 등을 통해 디지털의 센싱값을 각각 수신할 수 있다. 이와 같이, 센서 인터페이스(501)는 수소 충전 스테이션(10)에 구비된 여러 수소 파이프(900) 각각의 압력을 센싱하는 압력 센서(801)들로부터 각각 센싱값을 수신한다. Referring to the
또한, 센서 인터페이스(501)는 수소 충전 스테이션(10)의 여러 수소 파이프(900) 각각의 온도를 센싱하는 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 온도 센서(803)들로부터 센싱값을 각각 더 수신할 수 있다. 센서 인터페이스(501)는 유선의 신호라인을 통해 아날로그 센싱값을 각각 수신하거나 RS485 통신 등을 통해 디지털의 센싱값을 각각 수신할 수 있다.In addition, the
그 외, 센서 인터페이스(501)는 수소 충전 스테이션(10) 외부의 대기 온도를 센싱하는 온도센서로부터 센싱되는 센싱값을 유선을 신호라인을 통해 더 수신할 수 있다. In addition, the
개폐밸브 인터페이스(503)는 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 복수의 개폐 밸브(805)의 개폐 제어신호들을 설정한다. 개폐 밸브(805)는 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 압력 센서(801)에 결합된 수소 파이프(900)를 설정되는 개폐 제어신호에 따라 오픈하거나 클로즈할 수 있다. 개폐 밸브(805)는 디폴트 설정에 따라 오픈(열림)되거나 닫힘(클로즈)될 수 있고 개폐밸브 인터페이스(503)는 디폴트 설정과 다른 개폐상태를 설정하고자 할 때 개폐 제어신호를 출력할 수 있다. 개폐밸브 인터페이스(503)는 유선의 신호라인을 통해 제어신호(예를 들어, 12V 레벨의 신호)를 출력하거나 RS485 등의 통신을 통해 디지털의 제어신호를 출력할 수 있다. The opening/
열교환기 인터페이스(513)는 열 교환기(600)와 인터페이스한다. 열교환기 인터페이스(513)는 열 교환기(600)의 냉각 동작을 온 또는 오프시키기 위한 제어신호를 아날로그 또는 디지털 신호로 출력하고 열 교환기(600)의 현재 온도를 특정할 수 있는 온도 신호를 아날로그 또는 디지털 신호로 수신한다. 열교환기 인터페이스(513)는 유선 케이블을 통해 12V, 5V 레벨의 제어신호를 출력하거나 온도 신호를 수신할 수 있다.
통신부(505)는 데이터를 송수신한다. 통신부(505)는 와이파이나 이더넷 등의 통신을 위한 통신 칩셋이나 하드웨어 로직을 구비하여 외부의 장치(예를 들어, 수소 충전 통제 장치)로 각종 상태나 정보를 전송하고 외부의 장치로부터 수신되는 제어 정보를 제어부(515)로 전송할 수 있다. The
저장부(507)는 데이터와 프로그램을 저장한다. 저장부(507)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및/또는 하드디스크 등의 대용량 저장매체를 포함하여 각종 데이터를 수집 및 저장할 수 있다. 또한, 저장부(507)는 제어부(515)에서 수행되는 프로그램을 저장한다. 저장부(507)에 저장되는 프로그램은 수소 충전 스테이션(10)을 제어하기 위한 제어 프로그램과 수소 파이프(900)의 누설을 진단하기 위한 누설진단 프로그램, 센서 등의 상태를 예측하거나 진단하기 위한 센서진단 프로그램, 열 교환기(600)의 온오프를 제어하기 위한 온오프제어 프로그램 등을 저장한다. 센서진단 프로그램이나 온오프제어 프로그램 등은 수집된 빅 데이터를 기반으로 센서를 진단하거나 열 교환기(600)를 제어할 수 있고 예를 들어 인공지능 기술을 적용하여 구성되는 프로그램일 수 있다. The
입력부(509)는 사용자의 입력을 수신한다. 입력부(509)는 디스펜서의 입력(터치) 패널이나 입력 버튼으로부터의 사용자 입력 신호를 수신하거나 수소 충전 제어기(500) 내에서 제공가능한 입력을 수신할 수 있다. 입력부(509)를 통한 사용자 입력에 따라, 수소 충전 제어기(500)의 제어부(515)는 수소 자동차에 충전용 수소를 공급하거나 수소 충전 스테이션(10)의 진단(예를 들어, 누설 진단)을 수행하거나 진단을 예약할 수 있다. The
출력부(511)는 사용자가 인식 가능한 신호를 출력한다. 출력부(511)는 LCD나 LED 디스플레이 모듈이나 LED 다이오드, 스피커 등을 포함하여 제어부(515)로부터의 각종 신호를 시각적 신호나 청각적 신호로 출력한다. The
제어부(515)는 수소 충전 제어기(500)를 제어한다. 제어부(515)는 프로그램의 명령어를 수행하기 위한 실행 유닛을 하나 이상 포함하여 저장부(507)의 프로그램의 명령어를 실행하여 수소 충전 제어기(500), 나아가 수소 충전 스테이션(10),을 제어한다. 제어부(515)는 CPU, MPU, 중앙처리장치, 마이컴 등을 나타내거나 포함할 수 있다. The
제어부(515)에서 이루어지는 주요 제어를 간단히 살펴보면, 제어부(515)는 입력부(509)를 통한 사용자 입력에 따라 디스펜서의 충전건을 통해 수소 자동차에 고압의 충전용 수소를 공급한다. 제어부(515)는 수소 자동차에서 감지되는 수소 탱크의 압력에 따라 개폐밸브 인터페이스(503)를 통해 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 개폐 밸브(805)를 제어하여 특정 압력탱크로부터의 충전용 수소를 충전건을 통해 수소 자동차에 공급할 수 있다. Briefly looking at the main control performed by the
또한, 제어부(515)는 입력부(509)를 통한 입력이나 예약 설정에 따라 수소 충전 스테이션(10)의 수소 파이프(900)에서의 수소 누설을 감지한다. 제어부(515)는 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 개폐 밸브(805)들로 개폐밸브 인터페이스(503)를 통해 개폐 제어신호를 출력하고 센서 인터페이스(501)를 통한 센싱값들에 따라 수소 누설의 발생 여부와 누설이 발생한 수소 파이프(900)나 위치 영역을 감지할 수 있다. In addition, the
제어부(515)에서 이루어지는 주요 제어의 구체적인 내용은 도 5 이하에서 상세히 살펴보도록 한다. Details of the main control performed by the
도 5는 수소 충전 스테이션(10)에 구비된 수소 파이프(900)에서 수소 누설을 감지하고 위치를 특정하기 위한 예시적인 제어 흐름을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an exemplary control flow for detecting and positioning a hydrogen leak in a
도 5의 제어 흐름은 수소 충전 스테이션(10)에서 수행되고 바람직하게는 저장부(507)의 누설진단 프로그램을 수행하는 수소 충전 제어기(500)의 제어부(515)에 의해 여러 파이프 제어/모니터 모듈(800)을 통한 모니터링과 제어로 수행된다.The control flow in FIG. 5 is performed in the
먼저, 수소 충전 제어기(500)는 누설 진단 이벤트의 발생을 인식(S101)한다. 예를 들어, 제어부(515)는 입력부(509)를 통한 누설 진단 요청의 입력이나 미리 설정된 시각(예를 들어, 충전소 휴무 시각)에서의 타이머 이벤트의 발생에 따라 누설 진단 이벤트의 발생을 인식할 수 있다. 수소 충전 제어기(500)는 수소 충전 스테이션(10)의 조립 과정이나 직후에 누설 진단을 수행하거나 야간의 운영중단시간에 누설 진단을 수행하거나 설정된 주기에 따라 주기적으로 수행할 수 있다. 또는, 수소 충전 제어기(500)는 관리자의 입력에 따라 누설 진단을 수행할 수도 있다. First, the
누설 진단 이벤트의 발생에 따라, 수소 충전 제어기(500)는 먼저 누설 진단 범위를 설정(S103)한다. 예를 들어, 수소 충전 스테이션(10)상에 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 설치 위치를 사전에 인식하고 있는 제어부(515)는 양 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800) 사이의 범위를 누설 진단 범위로 최초 설정할 수 있다. According to the occurrence of the leak diagnosis event, the
도 2의 예의 경우에, 제어부(515)는 ⓐ의 파이프 제어/모니터 모듈(800)(고압 압축기(200)와 고압 저장용기(300) 사이에 위치하는 파이프 제어/모니터 모듈(800))과 ⓑ의 파이프 제어/모니터 모듈(800)(디스펜서의 충전건과 프리-쿨러(700) 사이에 위치하는 파이프 제어/모니터 모듈(800)) 사이를 최초 누설 진단 범위로 설정할 수 있다. In the case of the example of FIG. 2 , the
진단 범위가 설정됨에 따라, 수소 충전 제어기(500)는 진단 범위 내의 수소 파이프(900)들로 수소를 충전(S105)한다. 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 진단 범위 내의 모든 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 개폐 밸브(805)들을 오픈하기 위한 개폐 제어신호들을 개폐밸브 인터페이스(503)를 통해 설정하고 오픈된 개폐 밸브(805)를 통해 진단 범위 내의 수소 파이프(900)들로 충전용 수소를 공급한다. 그에 따라, 진단 범위 내의 수소 파이프(900)들의 파이프 관내로 충전용 수소가 공급될 수 있다. 이 때, 충전건 측 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)(도 2의 ⓑ 참조)의 개폐 밸브(805)는 클로즈된 상태로 설정될 수도 있다. As the diagnosis range is set, the
누설 진단을 위한 수소 충전 이후에, 수소 충전 제어기(500)는 설정된 진단 범위 내의 양 끝단을 클로즈(S107)한다. 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 양 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 개폐 밸브(805)를 클로즈(닫기)하기 위한 개폐 제어신호들을 개폐밸브 인터페이스(503)를 통해 설정한다. 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 양 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800) 사이의 모든 파이프 제어/모니터 모듈(800)(예를 들어, 도 2의 ⓒ 등 참조)들의 개폐 밸브(805)를 오픈하기(오픈 상태를 유지하기) 위한 개폐 제어신호를 계속 설정 유지한다. After hydrogen charging for leak diagnosis, the
설정된 진단 범위의 양 끝단을 솔레노이드 밸브 등의 개폐 밸브(805)를 통해 막은 이후에, 수소 충전 제어기(500)는 설정된 진단 범위 내의 수소 파이프(900)들에서의 누설을 감지(S109)한다. After closing both ends of the set diagnosis range through the on/off
수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 양 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 개폐 밸브(805)에 대응하는 압력 센서(801)의 센싱값을 센서 인터페이스(501)를 통해 수신하고 수신된 센싱값의 변화에 따라 누설 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제어부(515)는 고압 압축기(200) 측 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 개폐 밸브(805)(고압 압축기(200)와 고압 저장용기(300) 사이의 개폐 밸브(805))에 대응하는 압력 센서(801)로부터 지정된 시간(예를 들어, 10초 등) 동안 복수회에 걸쳐 센싱값을 센서 인터페이스(501)를 통해 수신하고 수신된 센싱값들의 차이(나 변화율)가 설정된 임계치(나 임계비율) 이상이 경우에 누설이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. The hydrogen charging controller 500 (
또는(또한), 제어부(515)는 충전건 측 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 개폐 밸브(805)(디스펜서의 충전건과 프리-쿨러(700) 사이의 개폐 밸브(805))에 대응하는 압력 센서(801)로부터 지정된 시간(예를 들어, 10초 등) 동안 복수회에 걸쳐 센싱값을 센서 인터페이스(501)를 통해 수신하고 수신된 센싱값들의 차이(나 변화율)가 설정된 임계치(나 임계비율) 이상이 경우에 누설이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.Alternatively, the
누설을 감지하지 못한 경우, 수소 충전 제어기(500)는 누설 진단 실시에 따른 정보를 저장 및 출력(S111)하고 도 5에 따른 제어 흐름을 종료(S150)한다. 예를 들어, 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 누설 발생이 없음을 나타내는 정상 진단 정보를 저장부(507)에 진단 시각과 함께 저장하고 통신부(505)를 통해 관리자 단말(20)로(예를 들어, 수소 충전 통제 장치 및/또는 관리 서버(30)를 통해) 정상 진단 정보를 포함하거나 나타내는 알림 메시지를 웹이나 앱을 통해 전송할 수 있다. If the leak is not detected, the
양 끝단의 두 개폐 밸브(805)에 의해 특정되는 현재 설정된 진단 범위에서 누설을 감지한 경우, 수소 충전 제어기(500)는 누설 위치를 특정하기 위해 검사된 진단 범위를 분할(S113)한다. 예를 들어, 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 적어도 두 부분 이상으로 진단 범위를 분할할 수 있다. 제어부(515)는 기 설정된 양 끝단의 각각의 파이프 제어/모니터 모듈(800)과 그 사이에 위치하는 파이프 제어/모니터 모듈(800)에 의해 특정 진단 범위로 분할할 수 있다. 도 2의 예와 같이 제어부(515)는 ⓐ-ⓒ와 ⓒ-ⓑ로 기존 진단 범위(ⓐ-ⓑ)를 분할할 수 있다. When a leak is detected in the currently set diagnostic range specified by the two opening/closing
현재 설정된 진단 범위 내에, 일측의 끝단으로 여러 수소 파이프 패스가 존재하는 경우, 각각의 수소 파이프 패스가 분할되는 진단 범위로 설정될 수 있다. 도 3의 예와 같이, 우선순위 제어판넬(400) 내가 현재 설정된 진단 범위이고 목적지(디스펜서)로 여러 수소 파이프 패스가 존재하는 경우 수소 파이프 패스 각각이 분할되는 진단 범위로 설정될 수 있다. 도 3의 예에서, 수소 충전 제어기(500)는 ①-②-⑦ 수소 파이프 패스와 ③-④-⑦ 수소 파이프 패스와 ⑤-⑥-⑦ 수소 파이프 패스를 3개의 분할 진단 범위로 설정할 수 있다. When several hydrogen pipe paths exist at one end within the currently set diagnosis range, the diagnosis range in which each hydrogen pipe path is divided may be set. As in the example of FIG. 3 , when the
수소 충전 제어기(500)는 분할된 두 개 이상의 진단 범위 중 하나의 진단 범위(예를 들어, 도 2의 ⓐ-ⓒ 또는 ⓒ-ⓑ 등 참조)에 수소를 충전(S115)한다. 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 분할된 진단 범위 내의 모든 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 개폐 밸브(805)들을 오픈하기 위한 개폐 제어신호들을 개폐밸브 인터페이스(503)를 통해 설정하고 오픈된 개폐 밸브(805)를 통해 분할된 진단 범위내의 수소 파이프(900)들로 충전용 수소를 공급한다. 그에 따라, 분할된 하나의 진단 범위 내의 수소 파이프(900)들의 관내로 충전용 수소가 공급될 수 있다. 이 때, 분할된 진단 범위의 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)(예를 들어, 도 2의 ⓒ 참조)의 개폐 밸브(805)는 클로즈된 상태로 설정될 수도 있다. The
앞선 누설 감지 과정(S109 참조)에서 지정된 압력 이상의 수소가 이미 충전된 경우에는 수소 충전 과정은 생략될 수 있다. 또는 수소 충전 제어기(500)는 수소 파이프(900)들에 채워져 있던 수소를 먼저 비운(밴팅 수소파이프 및 밴팅 개폐밸브를 통해) 후에 재충전할 수도 있다. In the case where hydrogen above a specified pressure has already been filled in the leak detection process (refer to S109), the hydrogen filling process may be omitted. Alternatively, the
이후, 수소 충전 제어기(500)는 분할된 진단 범위 내의 양 끝단을 클로즈(S117)한다. 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 분할된 진단 범위의 양 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)들의 개폐 밸브(805)를 클로즈(닫기)하기 위한 개폐 제어신호들을 개폐밸브 인터페이스(503)를 통해 설정한다. 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 양 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800) 사이의 모든 파이프 제어/모니터 모듈(800)(예를 들어, 도 2의 ⓐ-ⓒ 또는 ⓒ-ⓑ 사이에 위치하는 모듈(800))들의 개폐 밸브(805)를 오픈하기(오픈 상태를 유지하기) 위한 개폐 제어신호를 계속 설정 유지한다. Thereafter, the
설정된 진단 범위의 양 끝단(예를 들어, 도 2의 ⓐ-ⓒ 또는 ⓒ-ⓑ)을 솔레노이드 밸브 등의 개폐 밸브(805)를 통해 막은 이후에, 수소 충전 제어기(500)는 설정된 진단 범위 내의 수소 파이프(900)들에서의 누설을 감지(S119)한다. After blocking both ends (eg, ⓐ-ⓒ or ⓒ-ⓑ in FIG. 2 ) of the set diagnostic range through the on/off
수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 분할된 진단 범위의 양 끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 개폐 밸브(805)에 대응하는 압력 센서(801)의 센싱값을 센서 인터페이스(501)를 통해 수신하고 수신된 센싱값의 변화에 따라 누설 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제어부(515)는 도 2의 ⓐ-ⓒ의 분할된 진단 범위에서 ⓐ 단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 개폐 밸브(805)에 대응하는 압력 센서(801)로부터 지정된 시간(예를 들어, 10초 등) 동안 복수회에 걸쳐 센싱값을 센서 인터페이스(501)를 통해 수신하고 수신된 센싱값들의 차이(나 변화율)가 설정된 임계치(나 임계비율) 이상이 경우에 누설이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. The hydrogen charging controller 500 (
또는(또한), 제어부(515)는 도 2의 ⓐ-ⓒ의 분할된 진단 범위에서 ⓒ 단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)의 개폐 밸브(805)에 대응하는 압력 센서(801)로부터 지정된 시간(예를 들어, 10초 등) 동안 복수회에 걸쳐 센싱값을 센서 인터페이스(501)를 통해 수신하고 수신된 센싱값들의 차이(나 변화율)가 설정된 임계치(나 임계비율) 이상이 경우에 누설이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.Or (also), the
분할된 진단 범위들 중 하나의 분할 진단 범위에서 누설을 감지하지 못한 경우, 수소 충전 제어기(500)는 다른 분할된 진단 범위를 누설 감지를 위한 진단 범위로 설정(S121)하고 이후 설정된 다른 분할된 진단 범위를 대상으로 누설을 감지(S115 내지 S119 참조)한다. If a leak is not detected in one of the divided diagnostic ranges, the
예를 들어, 도 2의 ⓐ-ⓒ에서 누설을 감지하지 못한 제어부(515)는 앞서 살펴본 바와 같은 과정으로 다른 분할된 진단 범위인 도 2의 ⓒ-ⓑ를 진단 대상 범위로 설정하여 ⓒ-ⓑ 내에 수소를 충전(S115)하고 ⓒ-ⓑ 끝단의 개폐 밸브(805)를 클로즈 및 ⓒ-ⓑ 사이의 개폐 밸브(805)를 오픈(S117)하고 ⓒ 및/또는 ⓑ 단의 개폐 밸브(805)에 대응하는 압력 센서(801)로부터 수신되는 센싱값에 따라 누설 여부를 감지(S119)한다. For example, the
현재 하나의 분할 진단 범위에서 누설을 감지한 경우, 누설 감지된 분할 진단 범위가 최소 진단 범위인지를 판단(S123)한다. 제어부(515)는 분할된 진단 범위의 양끝단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)이 서로 인접한 모듈(중간에 다른 파이프 제어/모니터 모듈(800)이 없는)인지로 최소 진단 범위인지를 판단할 수 있다. When a leak is detected in one current divided diagnostic range, it is determined whether the leak detected divided diagnostic range is the minimum diagnostic range ( S123 ). The
최소 진단 범위가 아닌 경우, 앞서 살펴본 바와 같이, 수소 충전 제어기(500)는 현재 누설이 감지된 진단 범위를 대상으로 재차 진단 범위를 분할(S113)하고 재분할된 진단 범위에 수소를 충전(S115) 및 클로즈(S117)하고 재분할된 진단 범위를 대상으로 누설을 감지(S119)할 수 있다. If it is not the minimum diagnostic range, as described above, the
최소 진단 범위인 경우, 수소 충전 제어기(500)는 누설 진단 정보를 생성 및 저장하고 관리자 단말(20)로 출력(S125)하고 이후 종료(S150)할 수 있다. 예를 들어, 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 수소 누설이 발생한 최소 진단 범위를 나타내는 누설 진단 정보를 저장부(507)에 진단 시각과 함께 생성 및 저장하고 통신부(505)를 통해 관리자 단말(20)로(예를 들어, 수소 충전 통제 장치 및/또는 관리 서버(30)를 통해) 누설 진단 정보를 포함하거나 나타내는 알림 메시지를 웹이나 앱을 통해 전송할 수 있다. 누설 진단 정보는 누설이 감지된 최소 진단 범위의 수소 파이프(900)나 양단의 파이프 제어/모니터 모듈(800)을 특정할 수 있는 데이터(예를 들어, 식별자 등)를 포함할 수 있다. In the case of the minimum diagnosis range, the
이러한 과정을 통해, 수소 충전 제어기(500)는 수소 충전 스테이션(10)의 제작 과정에서 효율적으로 수소 누설을 감지 및 특정 가능하고 제작 후 운영 과정에서도 수소 누설 위치를 동적으로 특정하여 운영 중단에 따른 손실을 줄일 수 있다. Through this process, the
도 6은 수소 충전 스테이션(10)에 구비된 센서들을 진단하기 예시적인 제어 흐름을 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating an exemplary control flow for diagnosing sensors provided in the
도 6의 진단 흐름은 센서(801, 803)들의 센싱값을 수집할 수 있는 수소 충전 제어기(500)나 수소 충전 통제 장치에서 수행될 수 있고 바람직하게는 수소 충전 제어기(500)에서 수행된다. 도 6의 진단 흐름은 도 5의 제어 흐름과는 독립적으로 수행될 수 있다.The diagnostic flow of FIG. 6 may be performed in the
이하에서는 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))에서 수행되는 과정을 설명하고 수소 충전 통제 장치에서 수행되는 경우 수소 충전 통제 장치는 수소 충전 제어기(500)로부터 유선 또는 무선의 와이파이나 이더넷 등의 통신을 통해 센싱값을 수신하고 이로부터 도 6의 각 과정을 수행할 수 있다. Hereinafter, a process performed by the hydrogen charging controller 500 (
먼저, 수소 충전 제어기(500)는 지정된 수집 기간(예를 들어, 수소 충전 스테이션(10)의 건설 완료 후 최초 1달 등) 동안에 수소 충전 스테이션(10)의 운영에 따라 센서들로부터의 센싱값을 수집하고 수집된 센싱값을 센서(801, 803)의 식별자에 맵핑시켜 저장부(507)에 저장(S201)한다. First, the
예를 들어, 제어부(515)는 초기의 설립 후 수소 자동차의 충전 과정에서 고압 저장용기(300)의 압력탱크로부터 충전건으로 수소 충전이 진행됨에 따라 압력탱크로부터 충전건의 패스 상의 압력 센서(801)들로부터 압력을 특정하기 위한 센싱값들을 센서 인터페이스(501)를 통해 수집하고 수집된 센싱값에 대응하는 압력 데이터를 압력 센서(801)의 식별자에 맵핑시켜 저장부(507)에 저장한다. 저장부(507)는 수집 기간 동안의 여러 특정 수집 시각들에서 수집된 압력 센서(801) 식별자와 압력 데이터 페어들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(507)는 하나의 특정 수집 시각에 압력 센서(801) 식별자와 수집된 압력 데이터 페어를 복수 개(센싱된 압력 센서(801)의 개수만큼) 저장하고 다른 특정 수집 시각에 압력 센서(801) 식별자와 압력 데이터 페어를 복수 개(센싱된 압력 센서(801)의 개수만큼) 저장한다.For example, the
제어부(515)는 센서 인터페이스(501)를 통해 압력 센서(801) 각각으로부터 센싱값인 전류값을 수신하고 전류값에 대응하는 압력 데이터(압력값)를 압력 센서(801)의 식별자에 매칭시켜 저장부(507)에 저장할 수 있다. 제어부(515)는 특정 시각에 여러 압력 센서(801)들로부터 전류값을 수신하고 전류값에 대응하는 압력 데이터를 저장할 수 있다. The
나아가, 제어부(515)는 압력 센서(801)와 마찬가지로 온도 센서(803)들에 대해서도 센싱값에 대응하는 온도 데이터와 온도 센서(803)의 식별자를 매칭시켜 저장할 수 있다. 이러한 과정을 통해, 수소 충전 제어기(500)는 초기에 지정된 기간동안 온도 센서(803)나 압력 센서(801)의 특성값을 수집하고 저장할 수 있다. Furthermore, like the
수집 기간의 경과나 지정된 개수 이상의 데이터가 수집됨에 따라, 수소 충전 제어기(500)는 수집된 센싱값으로부터 각 센서의 진단에 이용될 각각의 센서의 센서 마진을 구성하고 이를 저장부(507)에 저장(S203)한다. As the collection period elapses or more than a specified number of data is collected, the
제어부(515)는 수소 충전 스테이션(10)에 설치되는 압력 센서(801)들의 연결 관계를 알 수 있는 그래프(압력 센서(801)가 노드이고 수소 파이프(900)가 에지로 구성되는 그래프) 상에서 각 압력 센서(801)의 선행하는(이웃 선행하는) 압력 센서(801)와의 센싱값들 차이에 기초한 기준 압력차 마진 범위를 구성한다. 예를 들어, 제어부(515)는 수집된 압력 센서(801) 식별자와 압력 데이터들에서, 각 압력 센서(801)의 압력 데이터와 그래프 상 직접 선행하는(개질기(100) 방향의) 압력 센서(801)의 압력 데이터의 차이들의 평균 등을 통해 각 압력 센서(801)의 압력차를 산출하고 산출된 압력차에 +/-의 지정된 마진 범위를 부여하여 기준 압력차 마진 범위를 구성하고 이를 압력 센서(801)의 식별자에 매칭시켜 저장할 수 있다. The
수소 충전 스테이션(10) 내의 압력 센서(801)들은 압력탱크 등으로부터 일정한 수소 압력이 인가되는 경우라도 압력 센서(801)의 위치와 수소 파이프(900)의 길이에 따라 일정한 압력 저하가 발생한다. 초기에 이러한 상대적인 압력 저하 발생 정도를 수집된 여러 데이터에 기초한 기준 압력 저하로 저장하고 이후 압력 저하 정도의 변화에 따라 압력 센서(801)의 에이징, 성능 저하 등을 진단할 수 있도록 한다. 이와 같이, 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 수집된 압력 센서(801) 각각의 센싱값들(전류값들)과 그래프 상의 이전(이웃하는) 압력 센서(801)의 센싱값들(전류값들)과의 차이에 기초하여 각 압력 센서(801)별 기준 압력차 마진 범위를 구성하고 저장할 수 있다.In the
또한, 제어부(515)는 수소 충전 스테이션(10)에 설치되는 온도 센서(803)들의 연결 관계로부터 기준 압력차 마진 범위의 구성과 동일한 과정을 통해 기준 온도차 마진 범위를 구성하고 이를 저장할 수 있다. In addition, the
센서별 마진 범위가 구성된 후에, 수소 충전 제어기(500)는 센서로부터 센싱값을 수신 및 저장(S205)하고 저장된 하나 이상의 센싱값으로부터 센서를 진단하고 진단 정보를 출력(S207)한다. 수소 충전 제어기(500)는 설정된 주기(1일, 1주일, 10일 등)에 따라 주기적으로 센서를 진단하거나 미리 설정된 시각(예를 들어, 충전소 휴무 시각, 운영중단시각)에 센서를 진단하거나 관리자의 입력에 따라 센서 진단을 수행한다. After the margin range for each sensor is configured, the
예를 들어, 제어부(515)는 지정된 모니터링 기간(1일, 1주일, 10일 등) 동안에 자동차의 충전 과정에서 센서 인터페이스(501)를 통해 압력 센서(801)로부터 센싱값을 수신 및 압력 센서(801)의 식별자에 매칭시켜 저장하고 각 압력 센서(801)의 센싱값과 그래프 상의 이전(이웃하는) 압력 센서(801)의 센싱값의 차이가 설정된 해당 압력 센서(801)의 기준 압력차 마진 범위 내인지의 판단에 따라 각 압력 센서(801)를 진단할 수 있다. For example, the
지정된 모니터링 기간 동안 수소 자동차로 충전 과정에서, 제어부(515)는 센서 인터페이스(501)를 통해 압력 센서(801)들 각각으로부터 전류값을 수신하고 전류값을 대응하는 압력 데이터로 변환하고 이를 압력 센서(801)의 식별자에 매칭시켜 저장한다. 제어부(515)는 지정된 모니터링 기간의 경과 후에 각 압력 센서(801)와 그래프 상 이전(이웃하는) 압력 센서(801)의 전류값에 대응하는 압력의 차이의 평균을 산출하고 산출된 평균 압력차가 설정된 기준 압력차 마진 범위 내인지로 해당 압력 센서(801)를 진단할 수 있다. During the charging process of the hydrogen vehicle during the designated monitoring period, the
제어부(515)는 마진 범위를 벗어나 진단 이상을 가지는 하나 이상의 압력 센서(801)를 특정 가능한 진단 정보를 구성하고 이를 통신부(505)를 통해 수소 충전 통제 장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 진단 정보는 마진 범위를 벗어난 여러 압력 센서(801) 중 그래프에서 개질기(100) 측으로 가장 선행하는 압력 센서(801)의 식별자나 위치를 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. The
또한, 제어부(515)는 압력 센서(801)에 대해 진단 및 출력 과정과 동일하게 수소 충전 스테이션(10)에 설치되는 온도 센서(803)들에 대해 진단하고 진단 정보를 출력할 수 있다. Also, the
진단 정보를 수신한 수소 충전 통제 장치는 관리 서버(30)를 통해 진단 정보를 나타내는 진단알림 메시지를 웹이나 앱을 통해 관리자 단말(20)로 전송할 수 있다. 그 외, 수소 충전 통제 장치는 수소 충전 제어기(500)로부터 압력 센서(801)들과 온도 센서(803)들에서 센싱한 센싱값들을 수신하고 압력 센서(801)들과 온도 센서(803)들의 센싱값들로부터 수소 충전 스테이션(10)의 상태를 인공지능 기술에 따라 분석 예측하고 분석된 상태를 나타내는 상태알람 메시지를 관리 서버(30)를 통해 관리자 단말(20)로 전송할 수 있다. 관리자 단말(20)은 웹이나 앱을 통해 상태알림 메시지를 수신하고 이를 출력할 수 있다. The hydrogen charging control device that has received the diagnosis information may transmit a diagnosis notification message indicating the diagnosis information to the
도 6의 제어 흐름은 수소 충전 제어기(500)에 저장되어 있는 센서진단 프로그램을 통해 수행될 수 있고 센서진단 프로그램은 인공지능 기술을 적용한 프로그램일 수 있다. The control flow of FIG. 6 may be performed through a sensor diagnosis program stored in the
도 7은 수소 충전 스테이션(10)의 소비 전력을 줄이기 위한 예시적인 제어 흐름을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating an exemplary control flow for reducing power consumption of the
도 7의 진단 흐름은 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))에 의해 수행되고 도 7의 제어 흐름은 도 5와 도 6의 제어 흐름과는 독립적으로 수행될 수 있다.The diagnostic flow of FIG. 7 may be performed by the hydrogen charging controller 500 (
먼저, 수소 충전 제어기(500)는 수소 충전 스테이션(10)의 외부의 대기온도와 열 교환기(600)에 설정되는 지정 온도(예를 들어, 영하 40도 등)로 복귀 사이의 상관관계를 특정 가능한 상관관계 데이터를 열 교환기(600)를 제어하여 수집(S301)한다. First, the
예를 들어, 제어부(515)는 운영 중단 시간(예를 들어, 저녁 10시부터 다음날 오전 6시까지 등) 중 제1시각(예를 들어, 저녁 10시)에 열교환기 인터페이스(513)를 통해 열 교환기(600)를 오프하기 위한 냉각 오프 제어신호를 출력하고 운영 중단 시간 중 지정된 온도로 복귀를 위한 안전한 제2 시각(예를 들어, 저녁 12시 등)에 열교환기 인터페이스(513)를 통해 열 교환기(600)를 온하기 위한 냉각 온 제어신호를 출력한다. For example, the
제어부(515)는 냉각 온 제어신호의 출력시에 센서 인터페이스(501)를 통해 대기 온도를 측정하는 온도센서로부터 센싱값을 수신하고 대기 온도로 변환한다. 또한, 제어부(515)는 냉각 온 제어신호의 출력시의 열 교환기(600)의 온도(최초 온도)를 열교환기 인터페이스(513)의 온도 신호를 통해 센싱하고 최초 온도 및 출력 시각과 이후 변화되는 온도 및 시각을 저장한다. 제어부(515)는 열교환기 인터페이스(513)의 온도 신호를 통해 열 교환기(600)가 지정된 온도로 복귀한 시각을 검출하고 출력 시각 및 복귀 시각의 차와 최초 온도 및 지정 온도 사이의 차이에 따른 냉각온도 변화율을 산출한다. 제어부(515)는 냉각온도 변화율을 대기 온도에 맵핑시켜 저장부(507)에 저장할 수 있다. When the cooling-on control signal is output, the
이와 같이, 제어부(515)는 여러 서로 다른 날짜에 걸쳐 여러 번의 냉각 온오프 제어를 통해 대기온도들 각각과 지정된 온도로 복귀 사이의 상관관계를 특정 가능한 데이터를 수집 및 저장할 수 있다. 제어부(515)는 충분한 상관관계 수집 기간(예를 들어, 1달 등) 동안에 서로 상이한 대기 온도에서의 상관관계 데이터를 수집 및 저장하며 이를 바탕으로 열 교환기(600)를 제어하여 소비되는 전력을 획기적으로 줄일 수 있다. In this way, the
수소 충전 스테이션(10)은 야간에 일반적으로 운영 중단되나 운영 시간에 지정된 온도를 맞추기 위해 기존 열 교환기(600)는 야간에도 계속 구동된다. 본 발명에 따른 수소 충전 스테이션(10)은 설치된 위치에서 외부 환경을 반영하여 수집된 빅 데이터를 이용하여 각 수소 충전 스테이션(10)의 환경에 맞춘 열 교환기(600) 제어로 소비 전력을 획기적으로 줄일 수 있도록 구성된다. The
상관관계 수집 기간의 경과 이후에, 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 운영 중단 시간의 제1 시각(예를 들어, 운영 중단 시작 시각인 10시에)에 열교환기 인터페이스(513)를 통해 열 교환기(600)로 냉각 오프 제어신호를 출력(S303)한다. After the lapse of the correlation collection period, the hydrogen charge controller 500 (
수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 제1 시각 이후 주기적으로 열교환기 인터페이스(513)를 통해 온도 신호를 수신하고 온도 신호에 대응하는 열 교환기(600)의 현재 온도와 센서 인터페이스(501)를 통해 외부 대기 온도를 결정한다. 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 센싱된 대기 온도에 대응하는 상관관계 데이터나 센싱된 대기 온도에 일정한 범위 내의 상관관계 데이터와 현재 열 교환기(600) 온도를 이용하여 열 교환기(600)를 온 시킬 시각을 결정한다. The hydrogen charging controller 500 (
수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 열 교환기(600)를 온 시킬 제2 시각에 열교환기 인터페이스(513)를 통해 열 교환기(600)로 냉각 온 제어신호를 출력(S305)한다. 이에 따라, 열 교환기(600)는 지정된 온도(예를 들어, 영하 40도)로 복귀하도록 구동한다. The hydrogen charging controller 500 (
또한, 냉각 온 제어신호의 출력 이후에 수소 충전 제어기(500)(의 제어부(515))는 열교환기 인터페이스(513)를 통해 온도 신호를 복수 회(지정된 주기에 따른 복수 회) 수신하고 지정된 온도로 복귀한 시각을 결정하고 복귀 시각과 냉각 온 제어신호의 출력시각 차이와 지정 온도와 시작 온도(냉각 온 제어신호의 출력시각의 온도)의 차이에 따라 외부 대기 온도에 따라 결정되고 열 교환기(600)를 온 시킬 제2 시각을 튜닝(S307)한다. In addition, after the output of the cooling-on control signal, the hydrogen charging controller 500 (
제어부(515)는 인식된 대기온도에 복귀 시각과 출력시각 차이와 지정 온도와 시작 온도의 차이에 따라 산출되는 냉각온도 변화율을 맵핑시켜 저장부(507)에 저장하거나 기존의 대기온도에 맵핑된 냉각온도 변화율에 현재의 냉각온도 변환율을 반영하여 냉각온도 변화율을 재산출하여 온 시킬 제2 시각을 튜닝할 수 있다. The
수집된 빅 데이터 기반으로 인공지능 기술을 적용한 온오프제어 프로그램의 제어부(515)에서의 수행을 통해 열 교환기(600)의 전력 소비를 획기적으로 줄일 수 있다. 이러한 과정을 통해, 수소 충전 스테이션(10)의 개별 외부 환경에 적응하면서 효율적으로 에너지를 세이브하고 안정적인 수소 충전 스테이션(10)의 운영이 가능하다. Power consumption of the
살펴본 도 5 내지 도 7의 제어 흐름을 통해 각 수소 파이프(900)의 기밀, 각종 센서의 고장 유무와 성능을 주기적으로 또는 충전소 휴무 시간에 자가진단을 할 수 있어 수소 충전 스테이션(10)의 자체 문제로 인한 중단없이 수소 충전소를 운영 가능하다.Through the control flow of FIGS. 5 to 7 , the airtightness of each
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 can be substituted, modified, and changed in various ways without departing from the technical spirit of the present invention for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
10 : 수소 충전 스테이션
100 : 개질기
200 : 고압 압축기
300 : 고압 저장용기
400 : 우선순위 제어판넬
500 : 수소 충전 제어기
501 : 센서 인터페이스 503 : 개폐밸브 인터페이스
505 : 통신부 507 : 저장부
509 : 입력부 511 : 출력부
513 : 열교환기 인터페이스 515 : 제어부
600 : 열 교환기
700 : 프리-쿨러
800 : 파이프 제어/모니터 모듈
801 : 압력 센서 803 : 온도 센서
805 : 개폐 밸브
900 : 수소 파이프
20 : 관리자 단말
30 : 관리 서버10: hydrogen filling station
100: reformer
200: high pressure compressor
300: high pressure storage container
400: priority control panel
500: hydrogen charging controller
501: sensor interface 503: on/off valve interface
505: communication unit 507: storage unit
509: input unit 511: output unit
513: heat exchanger interface 515: control unit
600: heat exchanger
700: pre-cooler
800: pipe control/monitor module
801: pressure sensor 803: temperature sensor
805: on-off valve
900: hydrogen pipe
20: administrator terminal
30: management server
Claims (10)
자동차의 수소 충전을 위한 충전용 수소를 전달하는 복수의 수소 파이프;
상기 복수의 수소 파이프 각각의 압력을 센싱하는 복수의 압력 센서;
복수의 개폐 밸브로서, 각각의 개폐 밸브는 상기 복수의 압력 센서에 결합된 수소 파이프를 개폐 가능한 복수의 개폐 밸브;
충전건을 통해 출력되는 수소를 지정된 온도로 냉각시키는 열 교환기; 및
상기 복수의 개폐 밸브의 제어와 상기 복수의 압력 센서로부터의 센싱값을 통해 상기 복수의 수소 파이프에서의 수소 누설을 감지하고 상기 열 교환기의 온 또는 오프 제어를 수행하는 수소 충전 제어기;를 포함하고,
상기 열 교환기의 온 또는 오프 제어를 수행하는 상기 수소 충전 제어기는 상기 열 교환기에 대해 서로 다른 날짜의 복수 회에 걸친 냉각 온오프 제어를 통해 대기온도와 상기 지정된 온도로 복귀 사이의 상관관계를 특정 가능한 데이터를 수집하고, 상기 수소 충전 스테이션의 운영 중단 시간의 제1 시각에 상기 열 교환기로 냉각 오프 제어신호를 출력하고 수집된 상관관계 데이터와 외부 대기 온도에 따라 결정되는 제2 시각에 상기 열 교환기로 냉각 온 제어신호를 출력하고 제2 시각 이후 상기 지정된 온도로 복귀되는 시각에 따라 상기 외부 대기 온도에 따라 결정되는 제2 시각을 튜닝하는,
수소 충전 스테이션.A hydrogen filling station comprising:
a plurality of hydrogen pipes for delivering hydrogen for charging for hydrogen refueling of automobiles;
a plurality of pressure sensors for sensing the pressure of each of the plurality of hydrogen pipes;
A plurality of on-off valves, each on-off valve comprising: a plurality of on-off valves capable of opening and closing a hydrogen pipe coupled to the plurality of pressure sensors;
a heat exchanger for cooling the hydrogen output through the charging gun to a specified temperature; and
A hydrogen charging controller for detecting hydrogen leakage in the plurality of hydrogen pipes through control of the plurality of on-off valves and sensing values from the plurality of pressure sensors and performing on or off control of the heat exchanger;
The hydrogen charge controller performing on or off control of the heat exchanger is capable of specifying the correlation between the ambient temperature and the return to the specified temperature through cooling on/off control over a plurality of times on different days for the heat exchanger. Data is collected, and a cooling-off control signal is output to the heat exchanger at a first time of the operation downtime of the hydrogen charging station, and a cooling-off control signal is output to the heat exchanger at a second time determined according to the collected correlation data and external ambient temperature. Outputting a cooling-on control signal and tuning a second time determined according to the external atmospheric temperature according to the time to return to the specified temperature after the second time,
hydrogen filling station.
상기 복수의 수소 파이프에서의 수소 누설을 감지를 위해, 상기 수소 충전 제어기는 상기 복수의 수소 파이프에 충전용 수소의 공급을 제어하고 상기 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브를 클로즈하고 상기 복수의 개폐 밸브 중 상기 제1 개폐 밸브와 상기 제2 개폐 밸브 사이의 제3 개폐 밸브를 오픈한 상태에서 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 상기 제1 개폐 밸브 또는 제2 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서를 통해 감지하는,
수소 충전 스테이션.According to claim 1,
In order to detect hydrogen leakage in the plurality of hydrogen pipes, the hydrogen filling controller controls supply of hydrogen for charging to the plurality of hydrogen pipes and closes a first on/off valve and a second on/off valve among the plurality of on/off valves and determining whether a hydrogen pipe between the first on-off valve and the second on-off valve is leaked in a state in which a third on-off valve between the first on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves is opened. Sensing through a pressure sensor corresponding to the 1 on-off valve or the second on-off valve,
hydrogen filling station.
상기 제1 개폐 밸브와 상기 제2 개폐 밸브 사이의 수소 누설을 감지한 상기 수소 충전 제어기는, 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제3 개폐 밸브를 클로즈하고 상기 복수의 개폐 밸브 중 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제3 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈한 상태에서 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 상기 제1 개폐 밸브 또는 상기 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서를 통해 감지하고, 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부의 결과에 따라 상기 제3 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브를 클로즈하고 상기 복수의 개폐 밸브 중 상기 제3 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈한 상태에서 상기 제3 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 상기 제2 개폐 밸브 또는 상기 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서를 통해 감지하고,
상기 제1 개폐 밸브는 상기 수소 충전 스테이션의 고압 압축기와 고압 저장용기 사이의 수소 파이프를 개폐 가능한 개폐 밸브이고,
상기 제2 개폐 밸브는 상기 수소 충전 스테이션의 자동차의 수소 충전를 위한 디스펜서의 충전건과 프리-쿨러 사이의 수소 파이프를 개폐 가능한 개폐 밸브이고,
상기 수소 충전 제어기는 상기 디스펜서에 내장되는,
수소 충전 스테이션.3. The method of claim 2,
The hydrogen filling controller detecting the hydrogen leakage between the first on-off valve and the second on-off valve closes the first on-off valve and the third on-off valve, and the first on-off valve among the plurality of on-off valves; A pressure sensor corresponding to the first on-off valve or the third on-off valve is used to detect whether the hydrogen pipe between the first on-off valve and the third on-off valve is leaking in a state in which the on-off valve between the third on-off valves is opened. to close the third on-off valve and the second on-off valve according to a result of whether the hydrogen pipe between the first on-off valve and the third on-off valve is leaked, and the third on-off valve among the plurality of on-off valves A pressure corresponding to the second on-off valve or the third on-off valve to determine whether the hydrogen pipe between the third on-off valve and the second on-off valve is leaking in a state in which the on-off valve between the valve and the second on-off valve is opened detected by the sensor,
The first on-off valve is an on-off valve capable of opening and closing a hydrogen pipe between the high-pressure compressor of the hydrogen charging station and the high-pressure storage container,
The second opening/closing valve is an opening/closing valve capable of opening and closing a hydrogen pipe between a charging gun of a dispenser for hydrogen charging of a vehicle of the hydrogen charging station and a pre-cooler,
The hydrogen charge controller is built into the dispenser,
hydrogen filling station.
상기 수소 충전 제어기는 상기 수소 충전 스테이션의 운영에 따라 상기 복수의 압력 센서 각각으로부터 압력을 특정하기 위한 센싱값들을 수집하고 수집된 복수의 압력 센서 각각의 센싱값들과 이전 압력 센서의 센싱값들과의 차이에 기초한 기준 압력차 마진 범위를 구성하고 압력 센서의 기준 압력차 마진 범위의 구성 이후에 압력 센서로부터 수신되는 센싱값과 이전 압력 센서의 센싱값의 차가 기준 압력차 마진 범위 내인지의 판단에 따라 압력 센서를 진단하는,
수소 충전 스테이션.According to claim 1,
The hydrogen filling controller collects sensed values for specifying pressure from each of the plurality of pressure sensors according to the operation of the hydrogen filling station, and collects the sensed values of each of the plurality of pressure sensors and the sensed values of the previous pressure sensor and After configuring the reference pressure difference margin range based on the difference of to diagnose the pressure sensor according to;
hydrogen filling station.
상기 수소 충전 스테이션을 모니터링하기 위한 수소 충전 통제 장치;를 더 포함하고,
상기 수소 충전 제어기는 상기 수소 충전 스테이션의 운영에 따라 상기 복수의 압력 센서 각각으로부터 압력을 특정하기 위한 센싱값인 전류값들을 수집하고 수집된 복수의 압력 센서 각각의 전류값들과 이전 압력 센서의 전류값들과의 차이에 기초한 기준 압력차 마진 범위를 구성하고 압력 센서의 기준 압력차 마진 범위의 구성 이후에 압력 센서로부터 수신되는 전류값과 이전 압력 센서의 전류값의 차이에 따른 압력차가 기준 압력차 마진 범위 내인지의 판단에 따라 압력 센서를 진단하고 진단 정보를 상기 수소 충전 통제 장치로 전송하고,
상기 수소 충전 통제 장치는 관리자 단말로 상기 압력 센서의 진단에 따른 진단 정보를 나타내는 진단알림 메시지를 전송하는,
수소 충전 스테이션.5. The method of claim 4,
Hydrogen charging control device for monitoring the hydrogen charging station; further comprising,
The hydrogen charging controller collects current values that are sensing values for specifying pressure from each of the plurality of pressure sensors according to the operation of the hydrogen charging station, and collects current values of each of the plurality of pressure sensors and the current of the previous pressure sensor A standard pressure difference margin range is configured based on the difference from the values, and the pressure difference according to the difference between the current value received from the pressure sensor and the current value of the previous pressure sensor after the configuration of the reference pressure difference margin range of the pressure sensor is the reference pressure difference Diagnose the pressure sensor according to the determination of whether it is within the margin range and transmit diagnostic information to the hydrogen charging control device,
The hydrogen charging control device transmits a diagnosis notification message indicating diagnosis information according to the diagnosis of the pressure sensor to the manager terminal,
hydrogen filling station.
상기 복수의 수소 파이프 각각의 온도를 센싱하는 복수의 온도 센서; 및
상기 수소 충전 스테이션을 모니터링하기 위한 수소 충전 통제 장치;를 더 포함하고,
상기 수소 충전 제어기는 상기 복수의 압력 센서 및 상기 복수의 온도 센서의 센싱값들을 상기 수소 충전 통제 장치로 전송하고,
상기 수소 충전 통제 장치는 상기 복수의 압력 센서 및 상기 복수의 온도 센서의 센싱값들로부터 상기 수소 충전 스테이션의 상태를 분석하고 분석된 상태를 나타내는 상태알림 메시지를 앱 또는 웹을 통해 관리자 단말로 전송하는,
수소 충전 스테이션.According to claim 1,
a plurality of temperature sensors for sensing the temperature of each of the plurality of hydrogen pipes; and
Hydrogen charging control device for monitoring the hydrogen charging station; further comprising,
The hydrogen charge controller transmits the sensing values of the plurality of pressure sensors and the plurality of temperature sensors to the hydrogen charge control device,
The hydrogen charging control device analyzes the state of the hydrogen charging station from the sensing values of the plurality of pressure sensors and the plurality of temperature sensors, and transmits a status notification message indicating the analyzed state to the manager terminal through an app or web. ,
hydrogen filling station.
상기 복수의 압력 센서 각각에 결합된 수소 파이프를 개폐 가능한 복수의 개폐 밸브에 개폐 제어신호를 설정하는 개폐밸브 인터페이스;
충전건을 통해 출력되는 수소를 지정된 온도로 냉각시키는 열 교환기의 동작을 온 또는 오프시키는 제어신호를 출력하는 열교환기 인터페이스; 및
복수의 개폐 밸브 각각에 설정되는 개폐 제어신호와 상기 복수의 압력 센서로부터의 센싱값을 통해 상기 복수의 수소 파이프에서의 수소 누설을 감지하고 상기 열 교환기의 온 또는 오프 제어를 수행하는 제어부;를 포함하고,
상기 열 교환기의 온 또는 오프 제어를 수행하는 상기 제어부는 상기 열교환기 인터페이스를 통해 상기 열 교환기에 대해 서로 다른 날짜의 복수 회에 걸친 냉각 온오프 제어로 대기온도와 상기 지정된 온도로 복귀 사이의 상관관계를 특정 가능한 데이터를 수집하고, 상기 수소 충전 스테이션의 운영 중단 시간의 제1 시각에 상기 열 교환기로 냉각 오프 제어신호를 출력하고 수집된 상관관계 데이터와 외부 대기 온도에 따라 결정되는 제2 시각에 상기 열 교환기로 냉각 온 제어신호를 출력하고 제2 시각 이후 상기 지정된 온도로 복귀되는 시각에 따라 상기 외부 대기 온도에 따라 결정되는 제2 시각을 튜닝하는,
수소 충전 제어기.a sensor interface for receiving sensing values from a plurality of pressure sensors for sensing pressures of a plurality of hydrogen pipes provided in the hydrogen charging station;
an opening/closing valve interface for setting an opening/closing control signal to a plurality of opening/closing valves capable of opening and closing a hydrogen pipe coupled to each of the plurality of pressure sensors;
a heat exchanger interface for outputting a control signal for turning on or off the operation of the heat exchanger for cooling the hydrogen output through the charging gun to a specified temperature; and
A control unit for detecting hydrogen leakage in the plurality of hydrogen pipes through an opening/closing control signal set to each of the plurality of on-off valves and sensing values from the plurality of pressure sensors and performing on or off control of the heat exchanger; do,
The control unit for performing on or off control of the heat exchanger is configured to perform cooling on/off control over a plurality of times on different days for the heat exchanger through the heat exchanger interface. Correlation between the standby temperature and return to the specified temperature. to collect data that can specify Outputting a cooling-on control signal to the heat exchanger and tuning a second time determined according to the external atmospheric temperature according to the time to return to the specified temperature after the second time,
Hydrogen charging controller.
상기 복수의 개폐 밸브 중 제1 개폐 밸브와 제2 개폐 밸브 사이의 수소 누설을 감지한 상기 제어부는,
상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브 사이의 제3 개폐 밸브와 상기 제1 개폐 밸브를 클로즈하고 상기 복수의 개폐 밸브 중 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제3 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈하기 위한 개폐 제어신호를 상기 개폐밸브 인터페이스를 통해 설정하고 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 상기 센서 인터페이스를 통해 상기 제1 개폐 밸브 또는 상기 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서로부터 수신되는 센싱값에서 감지하고,
상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제3 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부의 결과에 따라 상기 제3 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브를 클로즈하고 상기 복수의 개폐 밸브 중 상기 제3 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브 사이의 개폐 밸브를 오픈하기 위한 개폐 제어신호를 상기 개폐밸브 인터페이스를 통해 설정하고 상기 제3 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브 사이의 수소 파이프의 누설 여부를 상기 센서 인터페이스를 통해 상기 제2 개폐 밸브 또는 제3 개폐 밸브에 대응하는 압력 센서로부터 수신되는 센싱값에서 감지하는,
수소 충전 제어기.9. The method of claim 8,
The control unit for detecting the hydrogen leakage between the first on-off valve and the second on-off valve among the plurality of on-off valves,
closing a third on-off valve and the first on-off valve between the first on-off valve and the second on-off valve, and opening an on-off valve between the first on-off valve and the third on-off valve among the plurality of on-off valves to set an opening/closing control signal for the on/off valve interface through the opening/closing valve interface, and determining whether the hydrogen pipe between the first opening/closing valve and the third opening/closing valve is leaking through the sensor interface corresponding to the first opening/closing valve or the third opening/closing valve Detected from the sensing value received from the pressure sensor,
The third on-off valve and the second on-off valve are closed according to a result of whether the hydrogen pipe between the first on-off valve and the third on-off valve is leaked, and the third on-off valve and the third on-off valve among the plurality of on-off valves An opening/closing control signal for opening the opening/closing valve between the two opening/closing valves is set through the opening/closing valve interface, and whether the hydrogen pipe between the third opening/closing valve and the second opening/closing valve is leaking is determined through the sensor interface. Detected from the sensing value received from the pressure sensor corresponding to the on-off valve or the third on-off valve,
Hydrogen charging controller.
데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 수소 충전 스테이션의 운영에 따라 상기 복수의 압력 센서 각각으로부터 압력을 특정하기 위한 센싱값들을 상기 센서 인터페이스를 통해 수집하고 수집된 복수의 압력 센서 각각의 센싱값들과 이전 압력 센서의 센싱값들과의 차이에 기초한 기준 압력차 마진 범위를 구성 및 상기 저장부에 저장하고 상기 기준 압력차 마진 범위의 저장 이후에 상기 센서 인터페이스를 통해 압력 센서로부터 수신되는 센싱값과 이전 압력 센서의 센싱값의 차가 저장된 기준 압력차 마진 범위 내인지의 판단에 따라 압력 센서를 진단하는,
수소 충전 제어기.9. The method of claim 8,
A storage unit for storing data; further comprising,
The control unit collects sensing values for specifying a pressure from each of the plurality of pressure sensors through the sensor interface according to the operation of the hydrogen charging station, and the collected sensing values of each of the plurality of pressure sensors and the sensing of the previous pressure sensor A reference pressure difference margin range based on the difference between the values is configured and stored in the storage unit, and after the reference pressure difference margin range is stored, the sensed value received from the pressure sensor through the sensor interface and the sensed value of the previous pressure sensor Diagnosing the pressure sensor according to whether the difference of is within the stored reference pressure difference margin range,
Hydrogen charging controller.
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