[논문자료] 수소자동차용 전자식 압력 조절장치의 제어에 관한 연구

출처: 픽사베이

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수소와 산소의 전기화학반응으로 발생하는 전기로 모터를 구동시키는 수 소연료 전지차의 실질적인 주 동력원은 전기를 생성하고 물과 열을 관리하 는 연료전지시스템인데, 핵심이 되는 수소저장장치는 차량 내 수소를 700 bar의 고압으로 저장하는 역할을 하는 장치로 고압수소탱크와 각종 안전을 고려한 부품 그리고 고압의 수소를 스택에서 사용될 수 있도록 저압으로 강 , 하시키는 압력조절기 등의 부품으로 구성되고 있습니다.​

이러한 수소전기차의 원리를 간략히 살펴보면 수소 측 에서는 백금촉매에 의해 수소분자 , (Anode) 가 전자와 수소이온으로 분리되고 수소이온은 전해질 막을 통해 공기 측 , (Cathode) , 로 이동하며 수소 측에서 생성된 전자가 외부도선을 통해 전달되 어 공기 측에서 다시 수소이온과 전자 및 산소가 반응하여 물이 생기며 이, 때 발생하는 전자의 흐름에 의해 전기가 발생되는 원리라고합니다.

 

논문 출처: http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=ceef91c7bea1e512ffe0bdc3ef48d419&outLink=K

 

수소연료 전기차량에 장착되는 기계식 압력조절장치를 기계식과 전자식 압력조절장치를 결합한 2Stage Regulator에 수소연료 대신 압축된 질소가스를 이용하여 실험을 진행하였는데, 2Stage Regulator에 전용 제어기 및 자가 진단기를 연결하였으며 2Stage Regulator의 후단에 압력센서를 연결하여 Duty 입력 변화에 대한 출구 압력이 변화되는 것을 실험적으로 측정하여, 이 실험과 더불어 2Stage Regulator 에 대한 ARX 모델링을 수행하여 이산 시간 전달함수를 구하였다고 합니다.

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BV 시리즈 (Bolt Closure Pressure Vessel)

 

주로 연구목적으로 사용되는 BV 볼트 결합용 압력용기의 기본재질은 내화학성이 높은 스테인리스로 제작하며 화학반응시 발생할 수 있는 내부식성을 고려해 내부 용기를 삽입할 수 있도록 설계하였습니다. 별도 노즐은 추가 옵션사항으로 설치가능하며 내부 압력 확인을 위한 게이지가 부착되어있어 사용의 편의를 더하였습니다.

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