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KR20200072156A - Fuel cell stack and Fuel cell system including the same - Google Patents

Fuel cell stack and Fuel cell system including the same Download PDF

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Publication number
KR20200072156A
KR20200072156A KR1020180160014A KR20180160014A KR20200072156A KR 20200072156 A KR20200072156 A KR 20200072156A KR 1020180160014 A KR1020180160014 A KR 1020180160014A KR 20180160014 A KR20180160014 A KR 20180160014A KR 20200072156 A KR20200072156 A KR 20200072156A
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KR
South Korea
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stack module
stack
fuel cell
manifold
hydrogen
Prior art date
Application number
KR1020180160014A
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Korean (ko)
Inventor
박재만
이지한
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to a fuel cell stack that can selectively operate stacks, which are divided into two parts by a center plate having a conductivity while supplying a reaction gas to the stacks, and a fuel cell system including the same. A fuel cell stack according to an embodiment of the present invention is a fuel cell stack, in which a plurality of unit cells are stacked to be formed, and includes: a first stack module and a second stack module, in which a plurality of unit cells are stacked; a first end plate disposed on one side of the first stack module; a second end plate disposed on one side of the second stack module; and a center plate disposed between the other side of the first stack module and the other side of the second stack module and connecting the first stack module and the second stack module in series while classifying the first stack module and the second stack module.

Description

연료전지 스택 및 이를 포함하는 연료전지 시스템{Fuel cell stack and Fuel cell system including the same}Fuel cell stack and fuel cell system including the same}

본 발명은 연료전지 스택 및 이를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전도성을 갖는 센터 플레이트에 의해 양분되도록 스택을 구비하면서 구분된 스택에 반응가스를 각각 공급하면서 선별적으로 스택을 운전시킬 수 있는 연료전지 스택 및 이를 포함하는 연료전지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell stack and a fuel cell system including the same, and more specifically, while having a stack to be divided by a center plate having conductivity, while supplying the reaction gas to the separated stack, the stack is selectively operated. It relates to a fuel cell stack and a fuel cell system including the same.

연료전지는 연료가 가지고 있는 화학 에너지를 스택 내에서 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지로 변환하는 일종의 발전장치로서, 산업용, 가정용 및 차량의 구동 전력을 공급할 뿐만 아니라 휴대용 장치와 같은 소형 전자 제품의 전력공급에 사용될 수 있으며, 최근 고효율의 청정 에너지원으로 점차 그 사용영역이 확대되고 있다.A fuel cell is a kind of power generation device that converts chemical energy of a fuel into electrical energy by electrochemically reacting in a stack, as well as supplying driving power for industrial, household, and vehicle, as well as powering small electronic products such as portable devices. It can be used in recent years, and its use area is gradually expanding as a high-efficiency clean energy source.

도 1은 일반적인 연료전지 스택의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a typical fuel cell stack.

도 1에서 알 수 있듯이, 일반적인 연료전지 스택은 다수의 단위 셀이 적층되어 형성되는데, 각각의 단위 셀은 가장 안쪽에 막전극 접합체(MEA: Membrane-Electrode Assembly)가 위치하고, 이 막전극 접합체(100)는 수소 양이온(Proton)을 이동시켜 줄 수 있는 고분자 전해질막(110)과, 이 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 도포된 촉매층, 즉 연료극(120: anode) 및 공기극(130: cathode)으로 구성되어 있다.As can be seen in Figure 1, a typical fuel cell stack is formed by stacking a plurality of unit cells, and each unit cell is located at the innermost membrane electrode assembly (MEA: Membrane-Electrode Assembly), and this membrane electrode assembly (100 ) Is a polymer electrolyte membrane 110 capable of moving hydrogen cations (Proton), and a catalyst layer coated to allow hydrogen and oxygen to react on both sides of the electrolyte membrane, that is, the anode 120 and the cathode 130: cathode).

또한, 상기 막전극 집합체(100)의 바깥 부분, 즉 연료극(120) 및 공기극(130)이 위치한 바깥 부분에는 가스확산층(200, GDL: Gas Diffusion Layer)이 적층되고, 상기 가스확산층(200)의 바깥 쪽에는 연료를 공급하고 반응에 의해 발생된 물을 배출하도록 유로(Flow Field)가 형성된 분리판(300)이 가스켓(400, Gasket)을 사이에 두고 위치하며, 가장 바깥쪽에는 상기한 각 구성들을 지지 및 고정시키기 위한 엔드 플레이트(500, End plate)가 결합된다.In addition, a gas diffusion layer (200, GDL: Gas Diffusion Layer) is laminated on the outer portion of the membrane electrode assembly 100, that is, the outer portion where the anode 120 and the cathode 130 are located, and the gas diffusion layer 200 is provided. On the outside, a separation plate 300 in which a flow field is formed to supply fuel and discharge water generated by the reaction is located with the gasket 400 and gasket interposed therebetween, and the above-described components End plates (500, End plates) for supporting and fixing them are combined.

따라서, 상기 연료전지 스택의 연료극(120)에서는 수소의 산화반응이 진행되어 수소이온(Proton)과 전자(Electron)가 발생하게 되고, 이때 생성된 수소이온과 전자는 각각 전해질막(110)과 전선을 통하여 공기극(130)으로 이동하게 되며, 상기 공기극(130)에서는 연료극(120)으로부터 이동한 수소이온과 전자, 공기 중의 산소가 참여하는 전기화학반응을 통하여 물을 생성하는 동시에 전자의 흐름으로부터 전기에너지를 생성하게 된다.Therefore, the oxidation reaction of hydrogen proceeds at the anode 120 of the fuel cell stack to generate hydrogen ions (Proton) and electrons (Electron), and the generated hydrogen ions and electrons are electrolyte membrane 110 and electric wire, respectively. It is moved to the cathode 130 through, and the cathode 130 generates water through an electrochemical reaction in which hydrogen ions, electrons, and oxygen in the air, which have moved from the anode 120, simultaneously generate electricity from the flow of electrons. Energy.

연료전지 스택은 운전 시 단위 셀당 약 200W 정도의 출력을 내며, 용도와 요구 출력에 맞게 단위 셀 수를 결정하고 직렬로 연결하여 스택을 구성한다.The fuel cell stack outputs about 200W per unit cell during operation, and the number of unit cells is determined according to the purpose and required output, and connected in series to form a stack.

최근에는 요구하는 출력이 높아지면서 적층되는 단위 셀의 수가 점점 증가되는 추세이다.Recently, the number of unit cells stacked is gradually increasing as the output required increases.

하지만, 단위 셀의 수가 증가할수록 스택의 부피가 커지게 된다. 스택의 부피가 커진다는 것은 스택의 길이가 길어지는 것을 의미하고, 이에 따라 반응가스 및 냉각수를 제공하는 매니폴드의 길이가 길어지면서 각 단위 셀로 공급되는 반응가스 유입량의 편차가 발생하였고, 매니폴드 입구에서 거리가 먼 단위 셀일수록 생성수가 누적되어 축적되는 등 생성수 제거 및 열 관리 등과 같은 부수적인 문제가 발생하였다.However, as the number of unit cells increases, the volume of the stack increases. The increase in the volume of the stack means that the length of the stack increases, and accordingly, as the length of the manifold providing the reaction gas and the cooling water increases, a deviation of the inflow of the reaction gas supplied to each unit cell occurs, and the manifold inlet In the case of a unit cell with a long distance from the distance, additional problems such as removal of product water and thermal management have occurred.

상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The content described as the above background technology is only for understanding the background of the present invention, and should not be taken as an admission that it corresponds to the prior art already known to those skilled in the art.

일본등록특허공보 제4505204호 (2010.04.30)Japanese Registered Patent Publication No. 4505204 (2010.04.30) 한국등록특허공보 제10-1184930호 (2012.09.06)Korean Registered Patent Publication No. 10-1184930 (2012.09.06)

본 발명은 전도성을 갖는 센터 플레이트에 의해 양분되도록 스택을 구비하면서 구분된 스택에 반응가스를 각각 공급하면서 선별적으로 스택을 운전시킬 수 있는 연료전지 스택 및 이를 포함하는 연료전지 시스템을 제공한다.The present invention provides a fuel cell stack and a fuel cell system including the fuel cell stack capable of selectively operating the stack while supplying the reaction gas to the separated stack while having the stack to be divided by the center plate having conductivity.

본 발명의 일 실시형태에 따른 연료전지 스택은 다수의 단위 셀이 적층되어 형성되는 연료전지 스택으로서, 다수의 단위 셀이 적층된 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택모듈과; 상기 제 1 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 1 엔드 플레이트와; 상기 제 2 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 2 엔드 플레이트와; 상기 제 1 스택 모듈의 타측과 상기 제 2 스택 모듈의 타측 사이에 배치되고, 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈을 구분하면서 직렬로 연결시키는 센터 플레이트를 포함한다.A fuel cell stack according to an embodiment of the present invention is a fuel cell stack formed by stacking a plurality of unit cells, the first stack module and the second stack module stacked by a plurality of unit cells; A first end plate disposed on one side of the first stack module; A second end plate disposed on one side of the second stack module; And a center plate disposed between the other side of the first stack module and the other side of the second stack module, and connected in series while separating the first stack module and the second stack module.

상기 센터 플레이트는 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈을 직렬로 연결시키는 집전영역이 형성되고, 상기 집전영역의 주변에 절연영역이 형성되며, 상기 절연영역에는 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈에 형성되는 복수의 유입매니폴드 및 배출매니폴드와 선택적으로 연통되는 복수의 유입매니폴드 영역 및 배출매니폴드 영역이 형성되는 것을 특징으로 한다.The center plate is formed with a current collecting region connecting the first stack module and the second stack module in series, an insulating region is formed around the current collecting region, and the first stack module and the second stack are formed in the insulating region. It is characterized in that a plurality of inlet manifold regions and a plurality of inlet manifold regions selectively communicating with the inlet and outlet manifolds formed in the module are formed.

상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈에는 각각 수소 유입매니폴드, 냉각수 유입매니폴드, 공기 유입매니폴드, 수소 배출매니폴드, 냉각수 배출매니폴드 및 공기 배출매니폴드가 형성되고, 상기 센터 플레이트에는 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈에 형성된 수소 유입매니폴드, 냉각수 유입매니폴드, 공기 유입매니폴드, 수소 배출매니폴드, 냉각수 배출매니폴드 및 공기 배출매니폴드를 각각 선택적으로 연통시키는 수소 유입매니폴드 영역, 냉각수 유입매니폴드 영역, 공기 유입매니폴드 영역, 수소 배출매니폴드 영역, 냉각수 배출매니폴드 영역 및 공기 배출매니폴드 영역이 형성되되, 상기 수소 유입매니폴드 영역, 냉각수 유입매니폴드 영역, 공기 유입매니폴드 영역, 수소 배출매니폴드 영역, 냉각수 배출매니폴드 영역 및 공기 배출매니폴드 영역은 선택적으로 관통되는 것을 특징으로 한다.A hydrogen inlet manifold, a coolant inlet manifold, an air inlet manifold, a hydrogen outlet manifold, a coolant outlet manifold, and an air outlet manifold are formed in the first stack module and the second stack module, respectively, and the center plate includes Hydrogen inlet manifold for selectively communicating the hydrogen inlet manifold, cooling water inlet manifold, air inlet manifold, hydrogen outlet manifold, cooling water outlet manifold, and air outlet manifold respectively formed in the first stack module and the second stack module Zone, cooling water inlet manifold area, air inlet manifold area, hydrogen discharge manifold area, cooling water discharge manifold area and air discharge manifold area are formed, the hydrogen inlet manifold area, cooling water inlet manifold area, air inlet The manifold region, the hydrogen discharge manifold region, the coolant discharge manifold region and the air discharge manifold region are characterized by being selectively penetrated.

한편, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 연료전지 시스템은 다수의 단위 셀이 적층된 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택모듈과; 상기 제 1 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 1 엔드 플레이트와; 상기 제 2 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 2 엔드 플레이트와; 상기 제 1 스택 모듈의 타측과 상기 제 2 스택 모듈의 타측 사이에 배치되고, 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈을 구분하면서 직렬로 연결시키는 센터 플레이트와; 상기 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 스택 모듈에서 생성되는 전기에 의해 작동되는 모터와; 상기 제 1 스택 모듈, 제 2 스택 모듈 및 모터 사이의 전기회로를 선택적으로 개폐시키는 릴레이를 포함한다.Meanwhile, a fuel cell system according to an embodiment of the present invention includes a first stack module and a second stack module in which a plurality of unit cells are stacked; A first end plate disposed on one side of the first stack module; A second end plate disposed on one side of the second stack module; A center plate disposed between the other side of the first stack module and the other side of the second stack module, the center plate connecting in series while separating the first stack module and the second stack module; A motor operated by electricity generated by at least one or more of the first stack module and the second stack module; And a relay that selectively opens and closes an electrical circuit between the first stack module, the second stack module, and the motor.

상기 제 1 엔드 플레이트와 모터를 전기적으로 연결시키는 제 1 배선과; 상기 센터 플레이트와 상기 릴레이를 전기적으로 연결시키는 제 2 배선과; 상기 제 2 엔드 플레이트와 모터를 전기적으로 연결시키면서 상기 제 2 배선과 연결된 릴레이가 연결되는 제 3 배선을 포함한다.A first wiring electrically connecting the first end plate and the motor; A second wiring electrically connecting the center plate and the relay; And a third wire to which the relay connected to the second wire is connected while electrically connecting the second end plate and the motor.

상기 제 1 배선에는 제 1 스위치가 연결되고, 상기 제 2 배선에는 제 2 스위치가 연결되며, 상기 제 3 배선에는 상기 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택 모듈에서 생성되는 전기에 의해 작동되는 전장수단이 연결되는 것을 특징으로 한다.A first switch is connected to the first wiring, a second switch is connected to the second wiring, and electric equipment operated by electricity generated by the first stack module and the second stack module is connected to the third wiring. It is characterized by being connected.

상기 제 1 엔드 플레이트 및 제 2 엔드 플레이트 중 적어도 어느 하나의 엔드 플레이트로 수소, 냉각수 및 공기를 각각 공급하는 수소 공급수단, 냉각수 공급수단 및 공기 공급수단을 더 포함한다.It further includes a hydrogen supply means, a cooling water supply means and an air supply means for supplying hydrogen, cooling water and air to at least one of the first end plate and the second end plate, respectively.

본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 단위 셀이 적층된 스택을 전도성을 갖는 센터 플레이트로 구분하고, 센터 플레이트에 의해 양쪽을 구분되는 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택모듈을 전기적으로는 직렬로 연결시킴으로써 요구되는 출력에 맞춰 제 1 스택모듈과 제 2 스택모듈을 개별적으로 또는 함께 운전시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a stack in which a plurality of unit cells are stacked is divided into a conductive center plate, and the first stack module and the second stack module, which are separated by the center plate, are electrically connected in series. By doing so, it is possible to expect the effect of operating the first stack module and the second stack module individually or together in accordance with the required output.

이에 따라 스택의 절반만 사용하는 경우 저전류 운전 조건을 회피함으로써, 스택 내 생성수가 축적되는 것을 방지하여 플러딩을 예방할 수 있고, 전류사용이 늘어나고 전압이 낮아지기 때문에 고전위 회피를 통하여 셀 내구성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, when only half of the stack is used, by avoiding the low current operation condition, the number of generated water in the stack can be prevented and flooding can be prevented, and since the use of current increases and the voltage decreases, cell durability is improved through high potential avoidance. Can be.

또한, 센터 플레이트에 의해 양쪽을 구분되는 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택모듈에 각각 개별적으로 반응가스 및 냉각수를 공급하여 반응가스 및 냉각수의 분배성을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 성능 안정화 및 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the distribution of the reaction gas and the cooling water by separately supplying the reaction gas and the cooling water to each of the first stack module and the second stack module, which are divided by the center plate, thereby stabilizing performance and durability. Can be improved.

도 1은 일반적인 연료전지 스택의 구성을 보여주는 도면이고,
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템을 보여주는 도면이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 플레이트를 보여주는 도면이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템을 구현한 예를 보여주는 도면이다.
1 is a view showing the configuration of a typical fuel cell stack,
2 and 3 is a view showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention,
4 is a view showing a center plate according to an embodiment of the present invention,
5 and 6 are views showing an example of implementing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those skilled in the art is completely It is provided to inform you. The same reference numerals in the drawings refer to the same elements.

도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 플레이트를 보여주는 도면이다.2 and 3 are views showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing a center plate according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템은 서로 직렬로 연결되어 선택적으로 운전되는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)이 구비되고, 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 선택적으로 운전할 수 있도록 하는 전기적인 배선 수단이 마련되며, 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 선택적으로 운전할 수 있도록 하는 반응가스 및 냉각수 공급수단이 마련된다.As shown in the figure, a fuel cell system according to an embodiment of the present invention is provided with a first stack module S1 and a second stack module S2 which are selectively operated in series with each other, and the first stack module Electrical wiring means are provided to selectively drive the (S1) and the second stack module (S2), and a reaction gas to selectively drive the first and second stack modules (S1) and (2) And cooling water supply means.

연료전지 시스템을 구성하는 연료전지 스택(10)인 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)은 각각 다수의 단위 셀이 적층되어 구성되는 요소로서, 각 단위 셀은 일반적인 연료전지 스택에 적용되는 단위 셀이 적용된다. 예를 들어 각 단위 셀은 전극막 접합체, 한 쌍이 가스확산층 및 한 쌍의 분리판을 포함하여 이루어지고, 각 단위 셀이 다수개 직렬로 연결되어 구성된다.The first stack module S1 and the second stack module S2, which are the fuel cell stack 10 constituting the fuel cell system, are elements in which a plurality of unit cells are stacked, and each unit cell is a general fuel cell stack. The unit cell applied to is applied. For example, each unit cell includes an electrode membrane assembly, a pair of gas diffusion layers, and a pair of separator plates, and each unit cell is configured by being connected in series.

이때, 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈에 적층되는 단위 셀은 수는 서로 동일하게 구성할 수 있지만, 그 개수를 서로 다르게 설정하여 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에서 출력되는 출력량을 다르게 설정할 수 있을 것이다.At this time, the number of unit cells stacked on the first stack module S1 and the second stack module may be configured to be the same as each other, but the number of the first stack module S1 and the second stack module ( The output quantity output in S2) may be set differently.

그리고, 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에는 각각 반응가스와 냉각수를 유입 및 배출시키는 복수의 유입매니폴드 및 배출매니폴드가 형성된다. 예를 들어 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에는 각각 수소 유입매니폴드, 냉각수 유입매니폴드, 공기 유입매니폴드, 수소 배출매니폴드, 냉각수 배출매니폴드 및 공기 배출매니폴드가 형성된다.In addition, a plurality of inlet manifolds and outlet manifolds for introducing and discharging reaction gas and cooling water are formed in the first stack module S1 and the second stack module S2, respectively. For example, the first stack module S1 and the second stack module S2 include a hydrogen inlet manifold, a coolant inlet manifold, an air inlet manifold, a hydrogen outlet manifold, a coolant outlet manifold, and an air outlet manifold, respectively. Is formed.

한편, 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 직렬로 연결하면서 선택적으로 운전할 수 있도록 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2) 사이는 전도성을 갖는 센터 플레이트(13)가 개재된다.On the other hand, the center plate having conductivity between the first stack module S1 and the second stack module S2 to selectively operate while connecting the first stack module S1 and the second stack module S2 in series ( 13) is interposed.

부연하자면, 제 1 스택 모듈(S1)의 일측에 배치되는 제 1 엔드 플레이트(11)가 배치되고, 제 2 스택 모듈(S2)의 일측에 배치되는 제 2 엔드 플레이트(12)가 배치되며, 제 1 스택 모듈(S1)의 타측과 제 2 스택 모듈(S2)의 타측 사이에는 센터 플레이트(13)가 배치된다.In other words, the first end plate 11 disposed on one side of the first stack module S1 is disposed, and the second end plate 12 disposed on one side of the second stack module S2 is disposed, and The center plate 13 is disposed between the other side of the first stack module S1 and the other side of the second stack module S2.

이때 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)는 일반적인 연료전지 스택의 양단에 배치되는 엔드 플레이트가 그대로 적용된다.At this time, the first end plate 11 and the second end plate 12 are end plates disposed on both ends of a typical fuel cell stack as it is.

다만, 센터 플레이트(13)는 전도성을 가져서 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)를 직렬로 연결시키면서, 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)로 공급되는 반응가스 및 냉각수를 각각 개별적으로 공급할 수 있도록 마련된다.However, the center plate 13 is conductive and is connected to the first end plate 11 and the second end plate 12 in series, while being supplied to the first end plate 11 and the second end plate 12 It is provided to supply the reaction gas and the cooling water individually.

이를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 센터 플레이트(13)는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 직렬로 연결시키는 집전영역(13b)이 형성되고, 집전영역(13b)의 주변에 절연영역(13a)이 형성된다. 그래서 집전영역(13b)을 통하여 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 전기적으로 직렬 연결시킨다.To this end, as shown in FIG. 4, the center plate 13 is formed with a current collecting region 13b connecting the first stack module S1 and the second stack module S2 in series, and the current collecting region 13b An insulating region 13a is formed around the. Therefore, the first stack module S1 and the second stack module S2 are electrically connected in series through the current collecting region 13b.

그리고 절연영역(13a)에는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에 형성되는 복수의 유입매니폴드 및 배출매니폴드와 선택적으로 연통되는 복수의 유입매니폴드 영역(14a, 15a, 16a) 및 배출매니폴드 영역(14b, 15b, 16b)이 형성된다.In addition, the insulator region 13a includes a plurality of inlet manifold regions 14a, 15a selectively communicating with a plurality of inlet manifolds and outlet manifolds formed in the first stack module S1 and the second stack module S2. 16a) and discharge manifold regions 14b, 15b, 16b are formed.

예를 들어 센터 플레이트(13)에는 수소 유입매니폴드 영역(14a), 냉각수 유입매니폴드 영역(15a), 공기 유입매니폴드 영역(16a), 수소 배출매니폴드 영역(14b), 냉각수 배출매니폴드 영역(15b) 및 공기 배출매니폴드 영역(16b)이 형성된다. 다만, 센터 플레이트(13)에 형성되는 수소 유입매니폴드 영역(14a), 냉각수 유입매니폴드 영역(15a), 공기 유입매니폴드 영역(16a), 수소 배출매니폴드 영역(14b), 냉각수 배출매니폴드 영역(15b) 및 공기 배출매니폴드 영역(16b)은 선택적으로 관통되거나 폐쇄된다.For example, the center plate 13 includes a hydrogen inlet manifold region 14a, a coolant inlet manifold region 15a, an air inlet manifold region 16a, a hydrogen outlet manifold region 14b, and a cooling water outlet manifold region. 15b and the air exhaust manifold area 16b are formed. However, the hydrogen inlet manifold region 14a, the cooling water inlet manifold region 15a, the air inlet manifold region 16a, the hydrogen outlet manifold region 14b, and the cooling water outlet manifold formed in the center plate 13 The region 15b and the air exhaust manifold region 16b are selectively penetrated or closed.

이때 센터 플레이트(13)에 형성되는 복수의 유입매니폴드 영역(14a, 15a, 16a) 및 배출매니폴드 영역(14b, 15b, 16b)은 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에 형성된 대응되는 유입매니폴드 및 배출매니폴드가 형성된 위치에 형성된다.At this time, the plurality of inlet manifold regions 14a, 15a, and 16a and the outlet manifold regions 14b, 15b, and 16b formed in the center plate 13 include the first stack module S1 and the second stack module S2. The corresponding inlet and outlet manifolds formed in the are formed at positions formed.

예를 들어 센터 플레이트(13)에 형성되는 수소 유입매니폴드 영역(14a)은 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에 형성된 수소 유입매니폴드를 연통시키는 위치에 형성된다. 마찬가지로 센터 플레이트(13)에 형성되는 냉각수 유입 매니폴드 영역(15a)은 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에 형성된 냉각수 유입매니폴드를 연통시키는 위치에 형성된다.For example, the hydrogen inlet manifold region 14a formed in the center plate 13 is formed at a position communicating the hydrogen inlet manifold formed in the first stack module S1 and the second stack module S2. Similarly, the coolant inflow manifold region 15a formed in the center plate 13 is formed at a position communicating the coolant inflow manifolds formed in the first stack module S1 and the second stack module S2.

마찬가지로 공기 유입매니폴드 영역(16a), 수소 배출매니폴드 영역(14b), 냉각수 배출매니폴드 영역(15b) 및 공기 배출매니폴드 영역(16b)은 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에 각각 형성된 공기 유입매니폴드, 수소 배출매니폴드, 냉각수 배출매니폴드 및 공기 배출매니폴드를 연통시키는 위치에 형성된다.Similarly, the air inlet manifold area 16a, the hydrogen discharge manifold area 14b, the coolant discharge manifold area 15b, and the air discharge manifold area 16b include the first stack module S1 and the second stack module ( It is formed in a position to communicate the air inlet manifold, hydrogen discharge manifold, cooling water discharge manifold and air discharge manifold respectively formed in S2).

한편, 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 선택적으로 운전할 수 있는 전기적인 배선 수단이 마련된다.On the other hand, electrical wiring means for selectively driving the first stack module S1 and the second stack module S2 is provided.

예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 스택 모듈(S1) 및 제 2 스택 모듈(S2) 중 적어도 어느 하나 이상의 스택 모듈에서 생성되는 전기에 의해 작동되는 모터(20)와; 제 1 스택 모듈(S1), 제 2 스택 모듈(S2) 및 모터(20) 사이의 전기회로를 선택적으로 개폐시키는 릴레이(30)를 포함한다.For example, as shown in Figures 2 and 3, the first stack module (S1) and the second stack module (S2) generated by at least one or more of the stack module, the motor 20 is operated by electricity generated by; It includes a relay 30 for selectively opening and closing the electrical circuit between the first stack module (S1), the second stack module (S2) and the motor (20).

그리고, 제 1 엔드 플레이트(11)와 모터(20)를 전기적으로 연결시키는 제 1 배선(60a)과; 센터 플레이트(13)와 릴레이(30)를 전기적으로 연결시키는 제 2 배선(60b)과; 제 2 엔드 플레이트(12)와 모터(20)를 전기적으로 연결시키면서 제 2 배선(60b)과 연결된 릴레이(30)가 연결되는 제 3 배선(60c)을 포함한다.And, a first wiring (60a) for electrically connecting the first end plate 11 and the motor 20; A second wiring 60b electrically connecting the center plate 13 and the relay 30; And a third wiring 60c to which the relay 30 connected to the second wiring 60b is connected while electrically connecting the second end plate 12 and the motor 20.

그래서 릴레이(30)의 제어에 의해 제 1 스택 모듈(S1)만 운전을 시키거나 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 모두 운전시키는 경우에 전기회로가 구성되도록 한다. 이에 따라 제 1 스택 모듈(S1)의 운전만으로 모터(20)를 구동시킬 수 있고, 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 모두 운전시켜 모터(20)를 구동시킬 수 있다.Therefore, the electric circuit is configured when only the first stack module S1 is operated under the control of the relay 30 or both the first stack module S1 and the second stack module S2 are operated. Accordingly, the motor 20 may be driven only by the operation of the first stack module S1, and the motor 20 may be driven by driving both the first stack module S1 and the second stack module S2. .

한편, 제 1 배선(60a)에는 제 1 스위치(50a)가 연결되고, 제 2 배선(60b)에는 제 2 스위치(50b)가 연결된다. 그리고, 제 3 배선(60c)에는 제 1 스택 모듈(S1) 및 제 2 스택 모듈(S2)에서 생성되는 전기에 의해 작동되는 전장수단(40)이 연결될 수 있다.Meanwhile, a first switch 50a is connected to the first wiring 60a, and a second switch 50b is connected to the second wiring 60b. And, the third wiring (60c) may be connected to the electric field means 40 that is operated by electricity generated by the first stack module (S1) and the second stack module (S2).

이때 전장수단(40)은 차량에 사용되는 다양한 전장부품을 의미한다. 이때 전장수단(40)은 하나 또는 그 이상의 전장부품일 수 있고, 전장부품에 제공되는 전기가 충전되는 배터리일 수 있다.At this time, the electric vehicle means 40 means various electric components used in vehicles. At this time, the electric equipment 40 may be one or more electric component, and may be a battery in which electricity provided to the electric component is charged.

그래서, 릴레이(30), 제 1 스위치(50a) 및 제 2 스위치(50b)의 개폐에 따라 제 1 스택 모듈(S1)만 운전하거나, 제 2 스택 모듈(S2)만 운전하거나 또는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 함께 운전하는 다양한 모드를 구현할 수 있다. Thus, only the first stack module S1 is driven, only the second stack module S2 is driven or the first stack module is driven according to the opening and closing of the relay 30, the first switch 50a, and the second switch 50b. Various modes of driving the (S1) and the second stack module S2 together may be implemented.

그리고, 제 1 엔드 플레이트(11) 및 제 2 엔드 플레이트(12) 중 적어도 어느 하나의 엔드 플레이트로 수소, 냉각수 및 공기를 각각 공급하는 수소 공급수단(70), 냉각수 공급수단(80) 및 공기 공급수단(90)이 구비된다.Then, the hydrogen supply means 70, the cooling water supply means 80 and the air supply for supplying hydrogen, cooling water and air to at least one of the first end plate 11 and the second end plate 12, respectively Means 90 are provided.

이때 수소 공급수단(70), 냉각수 공급수단(80) 및 공기 공급수단(90)은 각각 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)로 각각 수소, 냉각수 및 공기를 공급할 수 있도록 구성되는데, 센터 플레이트(13)에 형성되는 수소 유입매니폴드 영역(14a), 냉각수 유입매니폴드 영역(15a) 및 공기 유입매니폴드 영역(16a)의 선택적인 관통 및 폐쇄 여부에 따라 제 1 엔드 플레이트(11) 및/또는 제 2 엔드 플레이트(12)로 수소, 냉각수 및 공기의 공급 여부를 선택할 수 있다.At this time, the hydrogen supply means 70, the cooling water supply means 80, and the air supply means 90 are configured to supply hydrogen, cooling water and air to the first end plate 11 and the second end plate 12, respectively. The first end plate according to whether the hydrogen inlet manifold region 14a, the coolant inlet manifold region 15a, and the air inlet manifold region 16a formed in the center plate 13 are selectively penetrated and closed. 11) and/or the supply of hydrogen, coolant and air to the second end plate 12 can be selected.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템을 구현한 예를 도면을 참조하여 설명한다.An example of implementing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템을 구현한 예를 보여주는 도면이다.5 and 6 are views showing an example of implementing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 수소, 냉각수 및 공기를 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)로 각각 공급하는 경우에는 센터 플레이트(13)에 형성되는 수소 유입매니폴드 영역(14a), 냉각수 유입매니폴드 영역(15a), 공기 유입매니폴드 영역(16a), 수소 배출매니폴드 영역(14b), 냉각수 배출매니폴드 영역(15b) 및 공기 배출매니폴드 영역(16b)을 모두 폐쇄한 상태로 구성하고, 수소 공급수단(70), 냉각수 공급수단(80) 및 공기 공급수단(90)은 각각 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)로 각각 수소, 냉각수 및 공기를 공급하도록 구성한다.First, when supplying hydrogen, cooling water, and air to the first stack module S1 and the second stack module S2, respectively, the hydrogen inlet manifold region 14a formed in the center plate 13 and the cooling water inlet manifold The region 15a, the air inlet manifold region 16a, the hydrogen discharge manifold region 14b, the coolant discharge manifold region 15b, and the air discharge manifold region 16b are all closed, and hydrogen The supply means 70, the cooling water supply means 80, and the air supply means 90 are configured to supply hydrogen, cooling water, and air to the first end plate 11 and the second end plate 12, respectively.

그래서, 수소 공급수단(70), 냉각수 공급수단(80) 및 공기 공급수단(90)에서 공급되는 수소, 냉각수 및 공기는 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)로 각각 공급되어 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에서 각각 개별적으로 유입된 다음 배출된다.So, hydrogen, cooling water and air supplied from the hydrogen supply means 70, the cooling water supply means 80 and the air supply means 90 are supplied to the first end plate 11 and the second end plate 12, respectively. The first stack module (S1) and the second stack module (S2) are respectively separately introduced and then discharged.

만약, 수소와 공기는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에서 각각 개별적으로 유입 및 배출시키면서, 냉각수는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 연통하여 유입 및 배출시키기 위해서는 도 5와 같이 연료전지 시스템을 구현한다.If, hydrogen and air are separately introduced and discharged from the first stack module S1 and the second stack module S2, respectively, the coolant communicates with the first stack module S1 and the second stack module S2. In order to flow in and out, a fuel cell system is implemented as shown in FIG. 5.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 센터 플레이트(13)에 형성되는 수소 유입매니폴드 영역(14a), 공기 유입매니폴드 영역(16a), 수소 배출매니폴드 영역(14b) 및 공기 배출매니폴드 영역(16b)은 폐쇄한 상태로 구성하고, 냉각수 유입매니폴드 영역(15a)과 냉각수 배출매니폴드 영역(15b)은 관통한 상태로 구성한다. 그리고, 수소 공급수단(70) 및 공기 공급수단(90)은 각각 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)로 각각 수소 및 공기를 공급하도록 구성하고, 냉각수 공급수단(80)은 제 2 엔드 플레이트(12)로만 냉각수를 공급할 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, the hydrogen inlet manifold region 14a, the air inlet manifold region 16a, the hydrogen outlet manifold region 14b and the air outlet manifold formed in the center plate 13 The region 16b is configured in a closed state, and the cooling water inlet manifold region 15a and the cooling water discharge manifold region 15b are configured in a through state. Further, the hydrogen supply means 70 and the air supply means 90 are configured to supply hydrogen and air to the first end plate 11 and the second end plate 12, respectively, and the cooling water supply means 80 is Cooling water can be supplied only to the second end plate 12.

그래서, 수소와 공기는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에서 각각 개별적으로 유입 및 배출시키면서, 냉각수는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 연통하여 유입 및 배출시킬 수 있다.So, while hydrogen and air are individually introduced and discharged from the first stack module S1 and the second stack module S2, the coolant communicates with the first stack module S1 and the second stack module S2, respectively. It can be introduced and discharged.

그리고, 냉각수와 공기는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에서 각각 개별적으로 유입 및 배출시키면서, 수소는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 연통하여 유입 및 배출시키기 위해서는 도 6과 같이 연료전지 시스템을 구현한다.In addition, while cooling water and air are individually introduced and discharged from the first stack module S1 and the second stack module S2, hydrogen is communicated with the first stack module S1 and the second stack module S2. In order to flow in and out, a fuel cell system is implemented as shown in FIG. 6.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 센터 플레이트(13)에 형성되는 냉각수 유입매니폴드 영역(15a), 공기 유입매니폴드 영역(16a), 냉각수 배출매니폴드 영역(15b) 및 공기 배출매니폴드 영역(16b)은 폐쇄한 상태로 구성하고, 수소 유입매니폴드 영역(14a)과 수소 배출매니폴드 영역(14b)은 관통한 상태로 구성한다. 그리고, 냉각수 공급수단(80) 및 공기 공급수단(90)은 각각 제 1 엔드 플레이트(11)와 제 2 엔드 플레이트(12)로 각각 수소 및 공기를 공급하도록 구성하고, 수소 공급수단(70)은 제 2 엔드 플레이트(12)로만 수소를 공급할 수 있다.For example, as shown in FIG. 6, the coolant inlet manifold region 15a, the air inlet manifold region 16a, the coolant outlet manifold region 15b and the air outlet manifold formed in the center plate 13 The region 16b is configured in a closed state, and the hydrogen inlet manifold region 14a and the hydrogen discharge manifold region 14b are configured in a through state. Further, the cooling water supply means 80 and the air supply means 90 are configured to supply hydrogen and air to the first end plate 11 and the second end plate 12, respectively, and the hydrogen supply means 70 is Hydrogen can be supplied only to the second end plate 12.

그래서, 냉각수와 공기는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)에서 각각 개별적으로 유입 및 배출시키면서, 수소는 제 1 스택 모듈(S1)과 제 2 스택 모듈(S2)을 연통하여 유입 및 배출시킬 수 있다.So, while cooling water and air are separately introduced and discharged respectively from the first stack module S1 and the second stack module S2, hydrogen communicates with the first stack module S1 and the second stack module S2. It can be introduced and discharged.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto, and is limited by the claims below. Therefore, one of ordinary skill in the art can variously modify and modify the present invention without departing from the technical spirit of the claims to be described later.

S1: 제 1 스택 모듈 S2: 제 2 스택 모듈
10: 연료전지 11: 제 1 엔드 플레이트
12: 제 2 엔드 플레이트 13: 센터 플레이트
13a: 절연영역 13b: 집전영역
14a: 수소 유입매니폴드 영역 15a: 냉각수 유입매니폴드 영역
16a: 공기 유입매니폴드 영역 14b: 수소 배출매니폴드 영역
15b: 냉각수 배출매니폴드 영역 16b: 공기 배출매니폴드 영역
20: 모터 30: 릴레이
40: 전장수단 50a: 제 1 스위치
50b: 제 2 스위치 60a: 제 1 배선
60b: 제 2 배선 60c: 제 3 배선
70: 수소 공급수단 80: 냉각수 공급수단
90: 공기 공급수단
S1: First stack module S2: Second stack module
10: fuel cell 11: first end plate
12: second end plate 13: center plate
13a: insulation area 13b: current collection area
14a: Hydrogen inlet manifold area 15a: Coolant inlet manifold area
16a: air inlet manifold area 14b: hydrogen discharge manifold area
15b: cooling water discharge manifold area 16b: air discharge manifold area
20: motor 30: relay
40: electric vehicle means 50a: first switch
50b: second switch 60a: first wiring
60b: second wiring 60c: third wiring
70: hydrogen supply means 80: cooling water supply means
90: air supply means

Claims (7)

다수의 단위 셀이 적층되어 형성되는 연료전지 스택으로서,
다수의 단위 셀이 적층된 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택모듈과;
상기 제 1 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 1 엔드 플레이트와;
상기 제 2 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 2 엔드 플레이트와;
상기 제 1 스택 모듈의 타측과 상기 제 2 스택 모듈의 타측 사이에 배치되고, 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈을 구분하면서 직렬로 연결시키는 센터 플레이트를 포함하는 연료전지 스택.
A fuel cell stack formed by stacking a plurality of unit cells,
A first stack module and a second stack module in which a plurality of unit cells are stacked;
A first end plate disposed on one side of the first stack module;
A second end plate disposed on one side of the second stack module;
A fuel cell stack including a center plate disposed between the other side of the first stack module and the other side of the second stack module and connected in series while separating the first stack module and the second stack module.
청구항 1에 있어서,
상기 센터 플레이트는 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈을 직렬로 연결시키는 집전영역이 형성되고, 상기 집전영역의 주변에 절연영역이 형성되며, 상기 절연영역에는 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈에 형성되는 복수의 유입매니폴드 및 배출매니폴드와 선택적으로 연통되는 복수의 유입매니폴드 영역 및 배출매니폴드 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
The method according to claim 1,
The center plate is formed with a current collecting region connecting the first stack module and the second stack module in series, an insulating region is formed around the current collecting region, and the first stack module and the second stack are formed in the insulating region. A fuel cell stack, characterized in that a plurality of inlet and outlet manifold regions selectively formed in communication with a plurality of inlet and outlet manifolds formed in the module are formed.
청구항 2에 있어서,
상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈에는 각각 수소 유입매니폴드, 냉각수 유입매니폴드, 공기 유입매니폴드, 수소 배출매니폴드, 냉각수 배출매니폴드 및 공기 배출매니폴드가 형성되고,
상기 센터 플레이트에는 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈에 형성된 수소 유입매니폴드, 냉각수 유입매니폴드, 공기 유입매니폴드, 수소 배출매니폴드, 냉각수 배출매니폴드 및 공기 배출매니폴드를 각각 선택적으로 연통시키는 수소 유입매니폴드 영역, 냉각수 유입매니폴드 영역, 공기 유입매니폴드 영역, 수소 배출매니폴드 영역, 냉각수 배출매니폴드 영역 및 공기 배출매니폴드 영역이 형성되되, 상기 수소 유입매니폴드 영역, 냉각수 유입매니폴드 영역, 공기 유입매니폴드 영역, 수소 배출매니폴드 영역, 냉각수 배출매니폴드 영역 및 공기 배출매니폴드 영역은 선택적으로 관통되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
The method according to claim 2,
The first stack module and the second stack module are formed with a hydrogen inlet manifold, a cooling water inlet manifold, an air inlet manifold, a hydrogen outlet manifold, a cooling water outlet manifold, and an air outlet manifold, respectively.
The center plate selectively communicates a hydrogen inlet manifold, a coolant inlet manifold, an air inlet manifold, a hydrogen outlet manifold, a coolant outlet manifold, and an air outlet manifold formed in the first stack module and the second stack module, respectively. A hydrogen inlet manifold area, a cooling water inlet manifold area, an air inlet manifold area, a hydrogen discharge manifold area, a cooling water discharge manifold area, and an air discharge manifold area are formed. A fuel cell stack characterized in that the fold region, the air inlet manifold region, the hydrogen discharge manifold region, the coolant discharge manifold region and the air discharge manifold region are selectively penetrated.
다수의 단위 셀이 적층된 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택모듈과;
상기 제 1 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 1 엔드 플레이트와;
상기 제 2 스택 모듈의 일측에 배치되는 제 2 엔드 플레이트와;
상기 제 1 스택 모듈의 타측과 상기 제 2 스택 모듈의 타측 사이에 배치되고, 상기 제 1 스택 모듈과 제 2 스택 모듈을 구분하면서 직렬로 연결시키는 센터 플레이트와;
상기 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택 모듈 중 적어도 어느 하나 이상의 스택 모듈에서 생성되는 전기에 의해 작동되는 모터와;
상기 제 1 스택 모듈, 제 2 스택 모듈 및 모터 사이의 전기회로를 선택적으로 개폐시키는 릴레이를 포함하는 연료전지 시스템.
A first stack module and a second stack module in which a plurality of unit cells are stacked;
A first end plate disposed on one side of the first stack module;
A second end plate disposed on one side of the second stack module;
A center plate disposed between the other side of the first stack module and the other side of the second stack module, the center plate connecting in series while separating the first stack module and the second stack module;
A motor operated by electricity generated by at least one or more stack modules of the first stack module and the second stack module;
A fuel cell system including a relay that selectively opens and closes an electrical circuit between the first stack module, the second stack module, and the motor.
청구항 4에 있어서,
상기 제 1 엔드 플레이트와 모터를 전기적으로 연결시키는 제 1 배선과;
상기 센터 플레이트와 상기 릴레이를 전기적으로 연결시키는 제 2 배선과;
상기 제 2 엔드 플레이트와 모터를 전기적으로 연결시키면서 상기 제 2 배선과 연결된 릴레이가 연결되는 제 3 배선을 포함하는 연료전지 시스템.
The method according to claim 4,
A first wiring electrically connecting the first end plate and the motor;
A second wiring electrically connecting the center plate and the relay;
A fuel cell system including a third wire to which a relay connected to the second wire is connected while electrically connecting the second end plate and the motor.
청구항 5에 있어서,
상기 제 1 배선에는 제 1 스위치가 연결되고,
상기 제 2 배선에는 제 2 스위치가 연결되며,
상기 제 3 배선에는 상기 제 1 스택 모듈 및 제 2 스택 모듈에서 생성되는 전기에 의해 작동되는 전장수단이 연결되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
The method according to claim 5,
A first switch is connected to the first wiring,
A second switch is connected to the second wiring,
The third wiring is connected to the electric power generated by the electric power generated by the first stack module and the second stack module, the fuel cell system, characterized in that connected.
청구항 4에 있어서,
상기 제 1 엔드 플레이트 및 제 2 엔드 플레이트 중 적어도 어느 하나의 엔드 플레이트로 수소, 냉각수 및 공기를 각각 공급하는 수소 공급수단, 냉각수 공급수단 및 공기 공급수단을 더 포함하는 연료전지 시스템.
The method according to claim 4,
A fuel cell system further comprising a hydrogen supply means for supplying hydrogen, cooling water, and air to at least one of the first end plate and the second end plate, cooling water supply means, and air supply means, respectively.
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KR101184930B1 (en) 2010-08-06 2012-09-20 국방과학연구소 Cascade typed stack assembly in fuel cell system

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