KR20240006244A - Apparatus and method for controlling fuel cell - Google Patents

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KR20240006244A
KR20240006244A KR1020220083051A KR20220083051A KR20240006244A KR 20240006244 A KR20240006244 A KR 20240006244A KR 1020220083051 A KR1020220083051 A KR 1020220083051A KR 20220083051 A KR20220083051 A KR 20220083051A KR 20240006244 A KR20240006244 A KR 20240006244A
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곽부호
김영황
송세훈
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치는 연료를 개질하는 연료개질기, 상기 연료개질기에서 개질된 연료를 공급받는 연료전지 및 상기 연료전지에서 배출되는 미 반응 수소를 공급받아 고순도 수소로 생성하는 압축기를 포함할 수 있다.A fuel cell control device according to an embodiment of the present invention includes a fuel reformer that reforms fuel, a fuel cell that receives reformed fuel from the fuel reformer, and a fuel cell that receives unreacted hydrogen discharged from the fuel cell and generates high-purity hydrogen. May include a compressor.

Description

연료전지 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FUEL CELL}Fuel cell control device and method {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FUEL CELL}

본 발명은 연료전지 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell control device and method.

연료전지는 연료극에서의 수소산화반응과 공기극에서의 산소환원반응을 통해 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 장치이다. 이와 같이 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환하기 위해 연료전지의 연료극으로 수소를, 연료전지의 공기극으로 공기(산소)를 공급할 필요가 있다.A fuel cell is a device that directly converts chemical energy into electrical energy through a hydrogen oxidation reaction at the anode and an oxygen reduction reaction at the air electrode. In this way, in order to directly convert chemical energy into electrical energy, it is necessary to supply hydrogen to the anode of the fuel cell and air (oxygen) to the air electrode of the fuel cell.

발전용 연료전지의 경우 수십 ~ 수백kW 발전을 위해서는 다량의 수소가 연료로 필요하나 이를 공급하기 위해서는 수소 공급망 인프라를 구축하거나 고압의 가스를 트레일러로 운송해야 하는 어려움이 존재한다. 따라서, 발전용 연료전지는 대부분 천연가스의 개질을 통하여 수소를 발생하여 사용하고 있다.In the case of fuel cells for power generation, a large amount of hydrogen is required as fuel to generate tens to hundreds of kW, but in order to supply it, there are difficulties in building a hydrogen supply chain infrastructure or transporting high-pressure gas by trailer. Therefore, most fuel cells for power generation are used by generating hydrogen through reforming natural gas.

그러나, 천연가스를 사용하는 연료전지의 경우 미 반응 가스를 연소 혹은 촉매를 통한 발열 반응으로 소모 시켜 연료 재순환이 되지 않는 문제가 있다.However, in the case of fuel cells using natural gas, there is a problem in that unreacted gas is consumed through combustion or an exothermic reaction through a catalyst, preventing fuel recirculation.

본 발명의 일 목적은 천연가스 개질을 통해 발생한 수소를 연료전지로 공급하여 발전할 수 있고, 연료전지에서 미 반응한 수소를 고순도 수소로 만들어 차량 충전용 등으로 사용할 수 있도록 하는 연료전지 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.One object of the present invention is to provide a fuel cell control device that can generate electricity by supplying hydrogen generated through natural gas reforming to a fuel cell and convert unreacted hydrogen in the fuel cell into high-purity hydrogen that can be used for vehicle charging, etc. The goal is to provide a method.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 해당 분야의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치는 연료를 개질하는 연료개질기, 상기 연료개질기에서 개질된 연료를 공급받는 연료전지 및 상기 연료전지에서 배출되는 미 반응 수소를 공급받아 고순도 수소로 생성하는 압축기를 포함할 수 있다.A fuel cell control device according to an embodiment of the present invention includes a fuel reformer that reforms fuel, a fuel cell that receives reformed fuel from the fuel reformer, and a fuel cell that receives unreacted hydrogen discharged from the fuel cell and generates high-purity hydrogen. May include a compressor.

일 실시 예에 있어서, 상기 연료개질기는 천연가스를 공급받아 수소를 생성할 수 있다.In one embodiment, the fuel reformer can generate hydrogen by receiving natural gas.

일 실시 예에 있어서, 상기 압축기는 상기 연료개질기에서 개질된 연료 중 일부를 공급받을 수 있다.In one embodiment, the compressor may receive some of the fuel reformed in the fuel reformer.

일 실시 예에 있어서, 상기 압축기는 고순도 수소를 생성한 후 고순도 이산화탄소를 분리 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the compressor may include generating high-purity hydrogen and then separating and discharging high-purity carbon dioxide.

일 실시 예에 있어서, 상기 압축기의 동작이 중지된 경우 상기 연료개질기에서 개질된 연료 전부를 상기 연료전지로 공급할 수 있다.In one embodiment, when the compressor stops operating, all of the fuel reformed in the fuel reformer may be supplied to the fuel cell.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 방법은 연료를 개질시키는 단계, 개질된 연료를 연료전지로 공급하는 단계 및 상기 연료전지에서 배출되는 미 반응 수소로부터 고순도 수소를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.A fuel cell control method according to another embodiment of the present invention may include reforming fuel, supplying the reformed fuel to a fuel cell, and generating high purity hydrogen from unreacted hydrogen discharged from the fuel cell. You can.

일 실시 예에 있어서, 상기 연료를 개질시키는 단계는 천연가스를 공급받아 수소를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of reforming the fuel may include generating hydrogen by receiving natural gas.

일 실시 예에 있어서, 상기 고순도 수소를 생성하는 단계는 개질된 연료 중 일부를 압축기로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of generating high purity hydrogen may include supplying a portion of the reformed fuel to a compressor.

일 실시 예에 있어서, 상기 고순도 수소를 생성하는 단계는 압축기에서 고순도 수소를 생성한 후 고순도 이산화탄소를 분리 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of generating high-purity hydrogen may include generating high-purity hydrogen in a compressor and then separating and discharging high-purity carbon dioxide.

일 실시 예에 있어서, 상기 고순도 수소를 생성하는 단계는 압축기 동작이 중지된 경우 개질된 연료 전부를 상기 연료전지로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of generating high purity hydrogen may include supplying all of the reformed fuel to the fuel cell when the compressor operation is stopped.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제어 장치 및 방법에 따르면, 천연가스 개질을 통해 발생한 수소를 연료전지로 공급하여 발전할 수 있다.According to a fuel cell control device and method according to an embodiment of the present invention, hydrogen generated through natural gas reforming can be supplied to a fuel cell to generate electricity.

발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제어 장치 및 방법에 따르면, 연료전지에서 미 반응한 수소를 고순도 수소로 만들어 차량 충전용 등으로 사용할 수 있도록 제공할 수 있다.According to the fuel cell control device and method according to an embodiment of the invention, unreacted hydrogen in the fuel cell can be converted into high purity hydrogen so that it can be used for vehicle charging, etc.

이 외에, 본 문서를 통하여 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.In addition, various effects that can be directly or indirectly identified through this document may be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치를 나타내는 블록도이며,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소 압축기를 나타내는 블록도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치의 작동을 설명하기 위한 블록도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a block diagram showing a fuel cell control device according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing a hydrogen compressor according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is a block diagram for explaining the operation of a fuel cell control device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a flowchart for explaining a fuel cell control method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives to the embodiments of the present invention.

본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The various embodiments of this document and the terms used herein are not intended to limit the technical features described in this document to specific embodiments, and should be understood to include various changes, equivalents, or replacements of the embodiments.

도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.In connection with the description of the drawings, similar reference numbers may be used for similar or related components. The singular form of a noun corresponding to an item may include one or more of the above items, unless the relevant context clearly indicates otherwise.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. As used herein, “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A Each of phrases such as “at least one of , B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof.

"제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.Terms such as "first", "second", or "first" or "second" may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited. One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.” When mentioned, it means that any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치를 나타내는 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수소 압축기를 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치의 작동을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram showing a fuel cell control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a hydrogen compressor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This is a block diagram to explain the operation of the fuel cell control device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치(100)는, 발전형 또는 정치형 형태로 구비될 수 있는 것으로 연료개질기(110), 연료전지(120) 및 압축기(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the fuel cell control device 100 according to an embodiment of the present invention may be provided in a power generation or stationary type and includes a fuel reformer 110, a fuel cell 120, and It may include a compressor 130.

참고로, 연료전지의 연료는 천연가스, 메탄올 및 휘발유나 경유 등 석유류뿐만 아니라 석탄, 바이오 에탄올 등 모든 탄화수소를 사용할 수 있다.For reference, the fuel for a fuel cell can be any hydrocarbon such as coal, bioethanol, as well as natural gas, methanol, and petroleum such as gasoline or diesel.

본 발명에서는 천연가스를 연료로 하여 수소를 생성하는 것을 실시 예로 하였다.In the present invention, the production of hydrogen using natural gas as fuel is taken as an example.

연료개질기(110)는 천연가스를 공급받아 개질(Reforming)하여 수소를 생성할 수 있다. 이를 위해 연료개질기(110)는 내부에 개질 촉매를 구비할 수 있다.The fuel reformer 110 can generate hydrogen by receiving natural gas and reforming it. For this purpose, the fuel reformer 110 may be equipped with a reforming catalyst therein.

아울러, 천연가스를 개질하는 공정으로 수증기 개질(Steam Reforming, SR), 부분 산화 개질(Partial Oxidation, POX) 및 자열 개질(Autothermal Reformer, ATR)의 세가지 기술이 사용될 수 있다.In addition, three technologies can be used to reform natural gas: Steam Reforming (SR), Partial Oxidation (POX), and Autothermal Reformer (ATR).

수증기 개질은 수증기와 연료를 반응시켜 수소를 얻는 방법이다. 부분 산화 개질은 산소와 연료를 반응시켜 수소를 생산하는 방법이다. 자열 개질은 수증기와 연료와 산소를 한 반응기에서 동시에 반응시키는 방법으로서, 수증기 개질과 부분 산화 개질의 결합으로 볼 수 있다.Steam reforming is a method of obtaining hydrogen by reacting steam and fuel. Partial oxidation reforming is a method of producing hydrogen by reacting oxygen and fuel. Autothermal reforming is a method of reacting steam, fuel, and oxygen simultaneously in one reactor, and can be seen as a combination of steam reforming and partial oxidation reforming.

수증기 개질은 높은 농도의 수소를 생성하며 장시간 운전 안정성이 확보되어 있다. 그러나, 부분 산화 개질 및 자열 개질은 생성되는 수소 농도가 낮으며, 기술완성도가 떨어져서 안정적으로 사용하는데 어려움이 있다.Steam reforming produces high concentrations of hydrogen and ensures long-term operation stability. However, partial oxidation reforming and autothermal reforming have a low hydrogen concentration and are difficult to use stably due to low technological maturity.

본 발명에서 연료개질기(110)는 높은 농도의 수소를 생성하며 장시간 운전 안정성이 확보되는 수증기 개질을 사용하는 것을 실시 예로 하였다.In the present invention, the fuel reformer 110 uses steam reforming, which generates high concentration of hydrogen and ensures long-term operation stability, as an example.

예를 들어, 수증기 개질의 반응으로써, 화학식 1을 참조하면, 천연가스와 물을 1 대 2의 비율로 개질 반응 시키면, 수소 4개와 이산화탄소 1개가 생성될 수 있다. 이때 개질 반응에 사용되지 않고 남은 물이 있으면 같이 배출될 수 있다.For example, as a reaction of steam reforming, referring to Chemical Formula 1, if natural gas and water are reformed at a ratio of 1 to 2, 4 hydrogen and 1 carbon dioxide can be generated. At this time, if there is any remaining water that is not used in the reforming reaction, it may be discharged together.

수증기 개질은 강한 흡열 반응이므로, 연료개질기(110)는 열을 공급받을 필요가 있다. 열을 공급받기 위해 연료개질기(110)는 연소기(500)를 사용할 수 있다.Since steam reforming is a strongly endothermic reaction, the fuel reformer 110 needs to be supplied with heat. The fuel reformer 110 may use the combustor 500 to receive heat.

천연가스를 연소기(500)에 공급하고, 연소기(500)는 공급받은 천연가스를 연소하여 연료개질기(110)를 높은 온도(예를 들어, 750℃ 이상)로 가열함으로써 흡열 반응에 필요한 열을 제공할 수 있다.Natural gas is supplied to the combustor 500, and the combustor 500 burns the supplied natural gas to heat the fuel reformer 110 to a high temperature (e.g., 750°C or higher), thereby providing heat necessary for an endothermic reaction. can do.

한편, 천연가스는 부취제인 황화합물을 포함할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 장치(100)는 연료개질기(110)로 천연가스가 공급되기 전에 탈황기(100)를 통하여 천연가스에 포함된 황화합물을 제거하는 공정을 포함할 수 있다.Meanwhile, since natural gas may contain sulfur compounds, which are odorants, the fuel cell control device 100 according to an embodiment of the present invention purifies natural gas through the desulfurizer 100 before natural gas is supplied to the fuel reformer 110. It may include a process of removing sulfur compounds contained in the gas.

연료개질기(110)에 의해 개질된 연료(수소, 이산화탄소, 물)는 연료전지(120)로 공급될 수 있다.Fuel (hydrogen, carbon dioxide, water) reformed by the fuel reformer 110 can be supplied to the fuel cell 120.

연료전지(120)는 연료극(미도시)와 공기극(미도시)으로 이루어지는 단위 전지가 복수로 적층되어 연료전지스택을 형성할 수 있다. 예를 들어, 연료전지(120)는 고분자 전해질 연료진지 (polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)를 포함할 수 있다.The fuel cell 120 may form a fuel cell stack by stacking a plurality of unit cells composed of an anode (not shown) and an air electrode (not shown). For example, the fuel cell 120 may include a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC).

고분자 전해질 연료전지는 고분자 전해질 막, 연료극 및 공기극을 기본 구성으로 하며, 수소가 유입되는 연료극에서는 촉매 산화 반응(화학식 2 참조)이, 공기가 유입되는 공기극(cathode)에서는 환원 반응(화학식 3 참조)을 통해 전기를 생성할 수 있다.A polymer electrolyte fuel cell has a basic composition of a polymer electrolyte membrane, an anode, and an air electrode. A catalytic oxidation reaction (see Formula 2) occurs at the anode into which hydrogen flows, and a reduction reaction (see Formula 3) occurs at the cathode through which air flows. Electricity can be generated through.

즉, 고분자 전해질 연료전지는 스택 내에 고체 상태의 고분자 전해질 막을 통한 수소 이온의 이동에 의하여 산소와 전기화학적 반응을 일으켜 전기를 생성할 수 있다. 이때, 투입된 수소 중 일부가 반응하지 않고 미 반응 상태로 배기될 수 있다.In other words, a polymer electrolyte fuel cell can generate electricity by causing an electrochemical reaction with oxygen through the movement of hydrogen ions through a solid-state polymer electrolyte membrane within the stack. At this time, some of the introduced hydrogen may not react and may be discharged in an unreacted state.

이와 같이 연료전지(120)에서 전기가 생성되면서 연료극에서 저순도 수소, 이산화탄소 및 물이 배출될 수 있고, 공기극에서 공기와 물이 배출될 수 있다.As electricity is generated in the fuel cell 120, low-purity hydrogen, carbon dioxide, and water may be discharged from the anode, and air and water may be discharged from the air electrode.

이때, 공기극에서 배출되는 물은 고온의 수증기 상태가 될 수 있으며, 고온의 수증기를 연소기(500)로 배출하여 연료개질기(110)를 통과하면서 열교환되도록 하여 연료개질기(110)에 필요한 열을 제공할 수 있다.At this time, the water discharged from the air electrode may be in the state of high-temperature water vapor, and the high-temperature water vapor is discharged to the combustor 500 to exchange heat while passing through the fuel reformer 110 to provide the heat necessary for the fuel reformer 110. You can.

연료전지(120)의 연료극에서 배출된 저순도 수소, 이산화탄소 및 물은 압축기(130)로 공급될 수 있다.Low-purity hydrogen, carbon dioxide, and water discharged from the anode of the fuel cell 120 may be supplied to the compressor 130.

압축기(130)는 연료전지(120)의 연료극에서 배출되는 저순도 수소, 이산화탄소를 공급받아 고순도 수소로 생성할 수 있다. 압축기(130)는 예를 들어, 전기 화학적 수소 압축기(electrochemical hydrogen compressor; EHC)를 사용할 수 있다.The compressor 130 can receive low-purity hydrogen and carbon dioxide discharged from the anode of the fuel cell 120 and generate high-purity hydrogen. The compressor 130 may use, for example, an electrochemical hydrogen compressor (EHC).

도 2를 참조하면, 압축기(130)는 분리막(131)을 기준으로 일측에 애노드부(132)가 형성되고, 타측에 캐소드부(133)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the compressor 130 may have an anode portion 132 formed on one side of the separator 131 and a cathode portion 133 formed on the other side.

연료전지(120)의 연료극에서 배출되는 저순도 수소, 이산화탄소는 애노드부(132)로 공급되고, 분리막(131)에 전력을 인가하면 황화수소, 일산화탄소, 질소, 메탄 등의 불순물이 제거되어 캐소드부(133)에 소정 기준의 순도(예를 들어, 순도 99.999% 이상)로 정제된 고순도 수소가 생성되면서 소정 압력으로 압축될 수 있다.Low-purity hydrogen and carbon dioxide discharged from the anode of the fuel cell 120 are supplied to the anode part 132, and when power is applied to the separator 131, impurities such as hydrogen sulfide, carbon monoxide, nitrogen, and methane are removed and the cathode part ( 133), high-purity hydrogen purified to a predetermined standard of purity (for example, purity of 99.999% or higher) is generated and can be compressed to a predetermined pressure.

이때, 분리막(131)에 인가하는 전력은 외부에서 공급되는 전기를 사용하거나 또는 연료전지(120)에서 생성된 전기를 일부 사용할 수 있다.At this time, the power applied to the separator 131 may use electricity supplied from outside or some of the electricity generated in the fuel cell 120.

따라서, 연료전지(120)에서 생성되는 전기는 필요한 곳으로 공급되다가, 압축기(130)에서 고순도 수소를 생성할 경우 일부를 압축기(130)로 공급할 수 있다.Accordingly, the electricity generated in the fuel cell 120 is supplied to where it is needed, and when high-purity hydrogen is generated in the compressor 130, some of it can be supplied to the compressor 130.

한편, 연료개질기(110)에서 배출되는 수소, 이산화탄소 및 물은 연료전지(120)로 공급되는 동시에 압축기(130)로도 공급될 수 있다.Meanwhile, hydrogen, carbon dioxide, and water discharged from the fuel reformer 110 may be supplied to the fuel cell 120 and also to the compressor 130.

따라서, 압축기(130)는 연료전지(120)에서 배출되는 수소와, 연료개질기(110)에서 배출되는 수소를 모두 공급받아서, 더 많은 양으로 정제된 고순도 수소를 생성할 수 있다.Accordingly, the compressor 130 can receive both the hydrogen discharged from the fuel cell 120 and the hydrogen discharged from the fuel reformer 110, and generate a larger amount of purified, high-purity hydrogen.

압축기(130)의 캐소드부(133)에서 배출되는 고순도 수소는 압력이 높아진 상태로 별도의 저장탱크(미도시)에 저장된 후 수소가 필요한 곳에 공급할 수 있다. 예를 들어, 다른 연료전지에 수소를 공급할 수 있고, 간이 충전소처럼 수소를 연료로 하는 차량에 수소를 충전시킬 수도 있다.High-purity hydrogen discharged from the cathode portion 133 of the compressor 130 can be stored in a separate storage tank (not shown) at increased pressure and then supplied to places where hydrogen is needed. For example, hydrogen can be supplied to other fuel cells, and hydrogen can also be charged to hydrogen-fueled vehicles like a simple charging station.

압축기(130)의 애노드부(132)에서는 이산화탄소와 물이 배출될 수 있으며, 물을 제거하여 농도가 높은 고순도 이산화탄소를 별도의 저장탱크(미도시)에 저장한 후 이산화탄소가 필요한 곳에 사용할 수 있다.Carbon dioxide and water can be discharged from the anode part 132 of the compressor 130, and by removing the water, high purity carbon dioxide with a high concentration can be stored in a separate storage tank (not shown) and then used where carbon dioxide is needed.

예를 들어, 이산화탄소를 메탄올 등 화학물을 생성하는데 사용하거나, 소정의 화학적 처리를 통하여 다른 물질로 환원을 할 수도 있다. For example, carbon dioxide can be used to produce chemicals such as methanol, or it can be reduced to other substances through certain chemical treatments.

이런식으로, 압축기(130)에서 배출되는 이산화탄소를 대기 중으로 배출되지 않도록 하여 친환경적 일 수 있다.In this way, it can be environmentally friendly by preventing carbon dioxide emitted from the compressor 130 from being discharged into the atmosphere.

상술한 바와 같이, 연료전지(120)를 통하여 전기를 생성하면서, 동시에 압축기(130)를 통하여 수소를 생성할 수 있으므로, 전기 또는 수소의 필요량에 따라 전기 생성량 또는 수소 생성량을 적절하게 조절 할 수 있다.As described above, since electricity can be generated through the fuel cell 120 and hydrogen can be generated through the compressor 130 at the same time, the amount of electricity or hydrogen generated can be appropriately adjusted depending on the required amount of electricity or hydrogen. .

예를 들어, 연료전지(120)의 시간당 발전 성능이 100kw 일 때, 연료전지(120)를 통한 전기 사용량은 적지만, 압축기(130)를 통한 수소를 생성하는 것이 필요할 경우가 있다.For example, when the power generation performance per hour of the fuel cell 120 is 100 kw, the amount of electricity used through the fuel cell 120 is small, but it may be necessary to generate hydrogen through the compressor 130.

이때, 연료전지(120)를 시간당 100kw로 발전시키거나 또는 연료전지(120)를 시간당 30kw로 발전시키거나 압축기(130)를 통하여 생성되는 수소의 양이 동일하다면, 연료전지(120)를 시간당 30kw의 발전 성능으로 수소가 생성되도록 할 수 있다.At this time, if the fuel cell 120 generates power at 100 kw per hour or the fuel cell 120 generates power at 30 kw per hour or the amount of hydrogen generated through the compressor 130 is the same, the fuel cell 120 is generated at 30 kw per hour. Hydrogen can be generated with the power generation performance of.

따라서, 연료전지(120)를 시간당 100kw로 발전시키는 것과 비교할 때 그 만큼 천연가스의 공급을 줄일 수 있어 보다 효율적으로 수소를 생성할 수 있다(에코 모드).Therefore, compared to generating power with the fuel cell 120 at 100kw per hour, the supply of natural gas can be reduced by that amount, making it possible to generate hydrogen more efficiently (eco mode).

아울러, 압축기(130)를 통한 수소의 생성도 필요하지만, 연료전지(120)를 통한 전기 사용도 필요할 수 있다.In addition, the production of hydrogen through the compressor 130 may be necessary, but the use of electricity through the fuel cell 120 may also be necessary.

예를 들어, 연료전지(120)를 시간당 100kw로 발전시켜 전기를 사용하면서, 압축기(130)를 통한 수소가 생성될 경우, 연료전지(120)를 시간당 30kw의 발전 성능으로 수소를 생성하는 것과 비교할 때 그 만큼 천연가스를 많이 사용하는 경우가 되므로 보다 효율성이 떨어질 수 있다(파워 모드).For example, when hydrogen is generated through the compressor 130 while using electricity by generating power at 100 kw per hour with the fuel cell 120, this can be compared to generating hydrogen with the power generation performance of the fuel cell 120 at 30 kw per hour. As more natural gas is used, efficiency may be lower (power mode).

한편, 압축기(130)를 통한 수소의 생성은 필요하지 않은 상태에서, 연료전지(120)를 통한 전기 사용만 필요할 수 있으며, 이런 경우 압축기(130)의 동작을 중지시킬 수 있다.Meanwhile, in a state where hydrogen generation through the compressor 130 is not required, only the use of electricity through the fuel cell 120 may be required, and in this case, the operation of the compressor 130 can be stopped.

도 3을 참조하면, 압축기(130)의 동작이 중지되면, 연료개질기(110)에서 개질되어 배출되는 수소, 이산화탄소 및 물은 모두 연료전지(120)로 공급되어 전기가 생성될 수 있다.Referring to FIG. 3, when the operation of the compressor 130 is stopped, hydrogen, carbon dioxide, and water reformed and discharged from the fuel reformer 110 are all supplied to the fuel cell 120 to generate electricity.

이와 같이 연료전지(120)에서 전기가 생성되면서 연료극에서 저순도 수소, 이산화탄소 및 물이 배출될 수 있고, 공기극에서 공기와 물이 배출될 수 있다.As electricity is generated in the fuel cell 120, low-purity hydrogen, carbon dioxide, and water may be discharged from the anode, and air and water may be discharged from the air electrode.

연료극에서 배출되는 저순도 수소, 이산화탄소 및 물과, 공기극에서 배출되는 공기와 고온의 수증기는 연소기(500)로 공급되고, 연소기(500)에서 연소되면서 열이 발생할 수 있다. 그 열이 연료개질기(110)를 통과하면서 열교환되도록 하여 연료개질기(110)에 필요한 열을 제공할 수 있다.Low-purity hydrogen, carbon dioxide, and water discharged from the anode, and air and high-temperature water vapor discharged from the air electrode are supplied to the combustor 500, and may generate heat as they are burned in the combustor 500. The heat required for the fuel reformer 110 can be provided by allowing heat exchange while passing through the fuel reformer 110.

이때, 저순도 수소, 이산화탄소, 공기 및 고온의 수증기의 연소만으로 연료개질기(110)에 필요한 열을 제공할 수 있으면, 연소기(500)에 천연가스를 공급하지 않아도 되므로 에너지 효율이 증가할 수 있다.At this time, if the heat required for the fuel reformer 110 can be provided only by combustion of low-purity hydrogen, carbon dioxide, air, and high-temperature water vapor, energy efficiency can be increased because natural gas does not need to be supplied to the combustor 500.

한편, 저순도 수소, 이산화탄소, 공기 및 고온의 수증기의 연소로 연료개질기(110)에 필요한 열을 제공하고 남은 열이 있으면, 온수를 데우거나 난방에 이용하는 등 폐열을 이용할 수 있는 곳에 제공할 수 있다. 예를 들어, 연소기(500)에서 발생한 열의 30%~40% 정도를 연료개질기(110)에서 개질에 제공한다면, 연소기(500)에서 발생한 열의 나머지 60%~70%는 온수를 데우거나 난방에 이용하는 등 폐열을 이용할 수 있는 곳에 제공할 수 있다.On the other hand, if the heat necessary for the fuel reformer 110 is provided through combustion of low-purity hydrogen, carbon dioxide, air, and high-temperature water vapor, any remaining heat can be provided to a place where the waste heat can be used, such as heating hot water or using it for heating. . For example, if approximately 30% to 40% of the heat generated in the combustor 500 is provided for reforming in the fuel reformer 110, the remaining 60% to 70% of the heat generated in the combustor 500 is used to heat hot water or for heating. It can be provided to places where waste heat can be used.

아울러, 연료전지 제어 장치는 적어도 하나의 구성요소를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 제어부는 다른 구성요소(예: 센서)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 저장하고, 휘발성 메모리에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어부는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부가 메인 프로세서 및 보조 프로세서를 포함하는 경우, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.In addition, the fuel cell control device may control at least one component and may further include a control unit (not shown) capable of performing various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the control unit stores commands or data received from other components (e.g., sensors) in volatile memory, processes the commands or data stored in the volatile memory, and produces a result. Data can be stored in non-volatile memory. According to one embodiment, the control unit uses a main processor (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor (e.g., a graphics processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor) that can operate independently or together with the main processor. It can be included. For example, when the control unit includes a main processor and a auxiliary processor, the auxiliary processor may be set to use less power than the main processor or to specialize in a designated function. The auxiliary processor may be implemented separately from the main processor or as part of it.

아울러, 연료전지 제어 장치는 저장부를 더 포함할 수 있다. 저장부는 연료전지 제어 장치를 제어하는 명령어, 제어 명령어 코드, 제어 데이터 또는 사용자 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부는 애플리케이션(application) 프로그램, OS(operating system), 미들웨어(middleware) 또는 디바이스 드라이버(device driver) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 저장부는 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 불휘발성(non-volatile memory) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static RAM), SDRAM(synchronous DRAM), PRAM(phase-change RAM), MRAM(magnetic RAM), RRAM(resistive RAM), FeRAM(ferroelectric RAM) 등을 포함할 수 있다. 불휘발성 메모리는 ROM(read only memory), PROM(programmable ROM), EPROM(electrically programmable ROM), EEPROM(electrically erasable programmable ROM), 플래시 메모리(flash memory) 등을 포함할 수 있다. 저장부는 하드 디스크 드라이브(HDD, hard disk drive), 솔리드 스테이트 디스크(SSD, solid state disk), eMMC(embedded multimedia card), UFS(universal flash storage)와 같은 불휘발성 매체(medium)를 더 포함할 수 있다.In addition, the fuel cell control device may further include a storage unit. The storage unit may store commands for controlling the fuel cell control device, control command codes, control data, or user data. For example, the storage unit may include at least one of an application program, an operating system (OS), middleware, or a device driver. The storage unit may include one or more of volatile memory or non-volatile memory. Volatile memory includes dynamic random access memory (DRAM), static RAM (SRAM), synchronous DRAM (SDRAM), phase-change RAM (PRAM), magnetic RAM (MRAM), resistive RAM (RRAM), and ferroelectric RAM (FeRAM). It can be included. Non-volatile memory may include read only memory (ROM), programmable ROM (PROM), electrically programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, etc. The storage unit may further include non-volatile media such as a hard disk drive (HDD), solid state disk (SSD), embedded multimedia card (eMMC), and universal flash storage (UFS). there is.

이하, 도 4을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a fuel cell control method according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 4 is a flowchart for explaining a fuel cell control method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 1 및 도 3의 연료전지 제어 장치가 도 4의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다.Hereinafter, it is assumed that the fuel cell control device of FIGS. 1 and 3 performs the process of FIG. 4.

먼저, 연료전지(120)를 통하여 전기를 생성하면서, 동시에 압축기(130)를 통하여 수소를 생성할 수 있으므로, 전기 또는 수소의 필요량에 따라 전기 생성량 또는 수소 생성량을 적절하게 조절 할 수 있다(S110).First, since electricity can be generated through the fuel cell 120 and hydrogen can be generated through the compressor 130 at the same time, the amount of electricity or hydrogen generated can be appropriately adjusted depending on the required amount of electricity or hydrogen (S110). .

예를 들어, 연료전지(120)의 시간당 발전 성능이 100kw 일 때, 연료전지(120)를 통한 전기 사용량은 적지만, 압축기(130)를 통한 수소를 생성하는 것이 필요할 경우가 있다(S120).For example, when the power generation performance per hour of the fuel cell 120 is 100 kw, the amount of electricity used through the fuel cell 120 is small, but it may be necessary to generate hydrogen through the compressor 130 (S120).

이때, 연료전지(120)가 시간당 100kw로 발전하거나 또는 연료전지(120)가 시간당 30kw로 발전할 때 압축기(130)를 통하여 생성할 수 있는 수소의 양이 동일하다면, 연료전지(120)가 시간당 30kw의 발전 성능으로 수소를 생성하도록 할 수 있다(S130).At this time, if the amount of hydrogen that can be generated through the compressor 130 is the same when the fuel cell 120 generates power at 100 kw per hour or when the fuel cell 120 generates power at 30 kw per hour, the fuel cell 120 generates power per hour. Hydrogen can be generated with a power generation performance of 30kw (S130).

따라서, 연료전지(120)를 시간당 100kw로 발전시키는 것과 비교할 때 그 만큼 천연가스의 공급을 줄일 수 있어 보다 효율적으로 수소를 생성할 수 있다(S140).Therefore, compared to generating power by the fuel cell 120 at 100kw per hour, the supply of natural gas can be reduced by that amount, making it possible to generate hydrogen more efficiently (S140).

아울러, 압축기(130)를 통한 수소의 생성도 필요하지만, 연료전지(120)를 통한 전기 사용도 필요할 수 있다.In addition, the production of hydrogen through the compressor 130 may be necessary, but the use of electricity through the fuel cell 120 may also be necessary.

예를 들어, 연료전지(120)를 시간당 100kw로 발전시켜 전기를 사용하면서, 압축기(130)를 통한 수소가 생성될 경우, 연료전지(120)를 시간당 30kw의 발전 성능으로 수소를 생성하는 것과 비교할 때 그 만큼 천연가스를 많이 사용하는 경우가 되므로 보다 효율성이 떨어질 수 있다(S150).For example, when hydrogen is generated through the compressor 130 while using electricity by generating power at 100 kw per hour with the fuel cell 120, this can be compared to generating hydrogen with the power generation performance of the fuel cell 120 at 30 kw per hour. As more natural gas is used, efficiency may decrease (S150).

한편, 압축기(130)를 통한 수소의 생성은 필요하지 않은 상태에서, 연료전지(120)를 통한 전기 사용만 필요할 수 있으며, 이런 경우 압축기(130)의 동작을 중지시킬 수 있다(S160).Meanwhile, in a state where hydrogen generation through the compressor 130 is not required, only the use of electricity through the fuel cell 120 may be required, and in this case, the operation of the compressor 130 can be stopped (S160).

압축기(130)의 동작이 중지되면, 연료개질기(110)에서 개질되어 배출되는 수소, 이산화탄소 및 물은 모두 연료전지(120)로 공급되어 전기가 생성될 수 있다(S170).When the operation of the compressor 130 is stopped, hydrogen, carbon dioxide, and water reformed and discharged from the fuel reformer 110 are all supplied to the fuel cell 120 to generate electricity (S170).

이와 같이 연료전지(120)에서 전기가 생성되면서 연료극에서 저순도 수소, 이산화탄소 및 물이 배출될 수 있고, 공기극에서 공기와 물이 배출될 수 있다.As electricity is generated in the fuel cell 120, low-purity hydrogen, carbon dioxide, and water may be discharged from the anode, and air and water may be discharged from the air electrode.

연료극에서 배출되는 저순도 수소, 이산화탄소 및 물과, 공기극에서 배출되는 공기와 고온의 수증기는 연소기(500)로 공급되고, 연소기(500)에서 연소되면서 열이 발생할 수 있다. 그 열이 연료개질기(110)를 통과하면서 열교환되도록 하여 연료개질기(110)에 필요한 열을 제공할 수 있다.Low-purity hydrogen, carbon dioxide, and water discharged from the anode, and air and high-temperature water vapor discharged from the air electrode are supplied to the combustor 500, and may generate heat as they are burned in the combustor 500. The heat required for the fuel reformer 110 can be provided by allowing heat exchange while passing through the fuel reformer 110.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제어 장치 및 방법에 따르면, 천연가스 개질을 통해 발생한 수소를 연료전지로 공급하여 발전할 수 있고, 연료전지에서 미 반응한 수소를 고순도 수소로 만들어 차량 충전용 등으로 사용할 수 있도록 제공할 수 있다.As described above, according to the fuel cell control device and method according to an embodiment of the present invention, hydrogen generated through natural gas reforming can be supplied to the fuel cell to generate electricity, and unreacted hydrogen in the fuel cell can be converted into high purity hydrogen. It can be made and provided so that it can be used for vehicle charging, etc.

본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리 또는 외장 메모리)에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다.Various embodiments of this document may be implemented as software (e.g., a program) including one or more instructions stored in a storage medium (e.g., internal memory or external memory) that can be read by a machine. For example, the device may call at least one command among one or more commands stored from a storage medium and execute it. This allows the device to be operated to perform at least one function according to the at least one instruction called. The one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter. A storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves), and this term refers to cases where data is semi-permanently stored in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases. According to one embodiment, methods according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product. Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers. A computer program product may be distributed on a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or distributed online, directly through an application store or between two user devices (e.g. : can be downloaded or uploaded). In the case of online distribution, at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server. According to various embodiments, each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components. .

다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.According to various embodiments, one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Alternatively or additionally, multiple components (eg, modules or programs) may be integrated into a single component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. . According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

Claims (10)

연료를 개질하는 연료개질기;
상기 연료개질기에서 개질된 연료를 공급받는 연료전지; 및
상기 연료전지에서 배출되는 미 반응 수소를 공급받아 고순도 수소로 생성하는 압축기
를 포함하는 연료전지 제어 장치.
Fuel reformer for reforming fuel;
A fuel cell that receives fuel reformed from the fuel reformer; and
A compressor that receives unreacted hydrogen discharged from the fuel cell and produces high-purity hydrogen.
A fuel cell control device including a.
청구항 1에 있어서,
상기 연료개질기는,
천연가스를 공급받아 수소를 생성하는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 장치.
In claim 1,
The fuel reformer,
A fuel cell control device that generates hydrogen by receiving natural gas.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기는,
상기 연료개질기에서 개질된 연료 중 일부를 공급받는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 장치.
In claim 1,
The compressor,
A fuel cell control device, characterized in that it receives a portion of the fuel reformed from the fuel reformer.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기는, 고순도 수소를 생성한 후 고순도 이산화탄소를 분리 배출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 장치.
In claim 1,
The compressor is a fuel cell control device characterized in that it generates high-purity hydrogen and then separates and discharges high-purity carbon dioxide.
청구항 1에 있어서,
상기 압축기의 동작이 중지된 경우,
상기 연료개질기에서 개질된 연료 전부를 상기 연료전지로 공급하는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 장치.
In claim 1,
When the compressor stops operating,
A fuel cell control device characterized in that it supplies all of the fuel reformed in the fuel reformer to the fuel cell.
연료를 개질시키는 단계;
개질된 연료를 연료전지로 공급하는 단계; 및
상기 연료전지에서 배출되는 미 반응 수소로부터 고순도 수소를 생성하는 단계
를 포함하는 연료전지 제어 방법.
reforming the fuel;
Supplying the reformed fuel to the fuel cell; and
Generating high purity hydrogen from unreacted hydrogen discharged from the fuel cell.
A fuel cell control method including.
청구항 6에 있어서,
상기 연료를 개질시키는 단계는,
천연가스를 공급받아 수소를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 방법.
In claim 6,
The step of reforming the fuel is,
A fuel cell control method comprising the step of generating hydrogen by receiving natural gas.
청구항 6에 있어서,
상기 고순도 수소를 생성하는 단계는,
개질된 연료 중 일부를 압축기로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 방법.
In claim 6,
The step of generating high purity hydrogen is,
A fuel cell control method comprising supplying a portion of the reformed fuel to a compressor.
청구항 6에 있어서,
상기 고순도 수소를 생성하는 단계는,
압축기에서 고순도 수소를 생성한 후 고순도 이산화탄소를 분리 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 방법.
In claim 6,
The step of generating high purity hydrogen is,
A fuel cell control method comprising the step of generating high-purity hydrogen in a compressor and then separating and discharging high-purity carbon dioxide.
청구항 6에 있어서,
상기 고순도 수소를 생성하는 단계는,
압축기 동작이 중지된 경우 개질된 연료 전부를 상기 연료전지로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 제어 방법.
In claim 6,
The step of generating high purity hydrogen is,
A fuel cell control method comprising supplying all of the reformed fuel to the fuel cell when the compressor operation is stopped.
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