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公开(公告)号：KR102102969B1
公开(公告)日：2020-04-22
申请号：KR1020180075839
申请日：2018-06-29
Applicant: 서울대학교산학협력단 , 한국기계연구원
IPC: F02B63/04 , F02D29/06 , H01M8/04089 , H01M8/0438 , H02J7/14
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公开(公告)号：KR101690635B1
公开(公告)日：2017-01-09
申请号：KR1020150074294
申请日：2015-05-27
Applicant: 한국기계연구원 , 서울대학교산학협력단
Abstract: 본발명은연료전지-엔진하이브리드발전시스템에대하여개시한다. 본발명의일면에따른연료전지-엔진하이브리드발전시스템은, 입력된산화제및 연료의전기화학적반응에의해전기를생산하며, 애노드오프가스(Anode Off Gas)를배출하는연료전지; 상기애노드오프가스의냉각및 상기애노드오프가스로부터적어도일부의수분을제거중 적어도하나를수행한결과, 일배출가스를출력하는냉각기; 상기애노드오프가스가유입되는제1유로와상기일 배출가스가유입되는제2유로를구비하며, 상기제1유로와상기제2유로내의유체를상호열교환시키는열교환기; 상기냉각기로부터출력되는일 배출가스를입력받아상기열교환기의제2유로및 상기열교환기의우회로중 적어도하나에전달하는제1 밸브; 상기애노드오프가스를상기열교환기의제1유로및 유입로중 적어도하나에전달하는제2 밸브; 및상기유입로를통해상기열교환기의제2유로를통과하여열교환된일 배출가스, 상기열교환기의우회로로전달된일 배출가스및 상기제2 밸브로부터의애노드오프가스중 적어도하나를포함하는연소용가스를전달받고, 상기연소용가스를연소시켜추가전기를생산하는엔진을포함하는것을특징으로한다.
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公开(公告)号：KR1020160139485A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：KR1020150074291
申请日：2015-05-27
Applicant: 한국기계연구원 , 서울대학교산학협력단
Abstract: 본발명은분산발전용연료전지-엔진하이브리드발전시스템에대하여개시한다. 본발명의일면에따른연료전지-엔진하이브리드발전시스템은, 입력된산화제와연료의전기화학적반응에의해전기를생산하며, 애노드오프가스(Anode Off Gas)를배출하는연료전지; 유입된상기애노드오프가스의냉각및 상기애노드오프가스로부터적어도일부의수분을제거중 적어도하나를수행한결과, 일배출가스를출력하는냉각기; 상기애노드오프가스가유입되는제1유로와상기일 배출가스가유입되는제2유로를구비하며, 상기제1유로와상기제2유로내의유체를상호열교환시키는열교환기; 상기냉각기로부터출력되는일 배출가스를입력받아상기열교환기의제2유로및 상기열교환기의우회로중 적어도하나에전달하는제어밸브; 상기애노드오프가스를기설정된제1비율로분기하여배출하는분지관; 및상기열교환기의제2유로를통과하여열교환된일 배출가스, 상기열교환기의우회로로전달된일 배출가스및 상기분지관을통해전달된애노드오프가스중 적어도하나를포함하는연소용가스를전달받고, 상기연소용가스를연소시켜추가전기를생산하는엔진을포함하는것을특징으로한다.
Abstract translation: 本发明涉及一种用于分布式发电的燃料电池 - 发动机混合发电系统。 根据本发明实施例的燃料电池 - 发动机混合动力发电系统包括：燃料电池，其通过输入氧化剂和燃料之间的电化学反应来发电，并且排放阳极废气; 一种冷却器，用于通过执行阳极废气的冷却和从阳极废气中除去至少一部分水中的至少一种来输出放电气体; 一种热交换器，其包括在所述第一流动路径和阳极排气即一次性气体流入入口的第二流动路径，在所述第一流动路径和第二流动路径的横热交换流体; 控制阀接收来自冷却器的排出气体并将排出的气体传送到热交换器的第二流动路径和热交换器的旁路中的至少一个; 分支管，用于以预定的第一速率分支和排出阳极废气; 并且燃烧气体包含通过热交换器的第二流动路径并进行热交换的排气，输送到热交换器的旁路的排放气体和通过支管输送的阳极废气中的至少一种 燃烧燃烧气体产生额外电力的发动机。
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公开(公告)号：KR1020140097732A
公开(公告)日：2014-08-07
申请号：KR1020130010108
申请日：2013-01-29
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: Y02T90/34
Abstract: The present invention relates to an operation method of a hybrid fuel cell system. More specifically, the operation method includes the steps of burning the fuel gas flowing in an engine to increase the temperature of the fuel cell and integrating the fuel cell with the engine when the pre-heating of the fuel cell is completed. The operation method of the hybrid fuel cell system according to the present invention enhances the efficiency of the engine compared to an electrical heater and eliminates the need for installing a separate heater on a conventional system to minimize the volume of the system.
Abstract translation: 本发明涉及混合燃料电池系统的操作方法。 更具体地说，操作方法包括以下步骤：当燃料电池的预热完成时，燃烧在发动机中流动的燃料气体，以增加燃料电池的温度并将燃料电池与发动机整合。 根据本发明的混合燃料电池系统的操作方法提高了与电加热器相比的发动机的效率，并且消除了在常规系统上安装单独的加热器的需要以最小化系统的体积。
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公开(公告)号：KR1020160139490A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：KR1020150074298
申请日：2015-05-27
Applicant: 한국기계연구원 , 서울대학교산학협력단
Abstract: 본발명은엔진공기량제어형연료전지-엔진하이브리드발전시스템에대하여개시한다. 본발명의일면에따른연료전지-엔진하이브리드발전시스템은, 입력된산화제및 연료가스의전기화학적반응에의해전기를생산하며, 애노드오프가스(Anode Off Gas)를배출하는연료전지; 상기애노드오프가스로부터적어도일부의수분을제거하고일 배출가스를출력하는기수분리기; 상기애노드오프가스가유입되는제1유로와상기일 배출가스가유입되는제2유로를구비하며, 상기제1유로와상기제2유로내의유체를상호열교환시키는열교환기; 상기기수분리기로부터출력되는일 배출가스를입력받아상기열교환기의제2유로및 상기열교환기의우회로중 적어도하나에전달하는제1 밸브; 상기열교환기의제2유로를통과하여열교환된일 배출가스및 상기열교환기의우회로로전달된일 배출가스중 적어도하나를포함하는연소용가스를전달받고, 상기연소용가스를연소시켜추가전기를생산하는엔진; 및개도시에상기연소용가스가유입되는상기엔진의유입로에공기를공급하는제3 밸브를포함하는것을특징으로한다.
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR1020160043631A
公开(公告)日：2016-04-22
申请号：KR1020140137934
申请日：2014-10-13
Applicant: 한국기계연구원
IPC: H01M8/04
CPC classification number: H01M8/04268 , H01M8/04014 , H01M2250/407
Abstract: 본발명은발전시스템의예열운전방법에관한것으로, 보다상세하게는엔진과연료전지를포함하는연료전지-엔진하이브리드시스템의예열운전방법에있어서, 제 1 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스와열교환된 N가연료전지스택(200)의공기극(cathode)을순환하여연료전지를예열하는제 1 단계(S1); 제 1 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스가연료전지스택(200)의공기극(cathode)에공급되어연료전지스택(200)을예열하고, 연료전지스택(200)의연료극(anode)에연료가정격출력조건의 10% 미만으로공급되는제 2 단계(S2); 제 1 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스가연료전지스택(200)의공기극(cathode)에공급되어연료전지스택(200)을예열하고, 연료전지스택(200)의연료극(anode)에연료가정격출력조건의 10% 이상으로공급되는제 3 단계(S3); 및제 2 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스가연료전지스택(200)의공기극(cathode)에공급되어연료전지스택(200)을예열하고, 연료전지스택(200)의연료극(anode)에연료가정격출력조건의 10% 이상으로공급되는제 4 단계(S4)를포함하는것을특징으로하는연료전지-엔진하이브리드시스템의예열운전방법을제공한다.
Abstract translation: 本发明提供一种燃料电池 - 发动机混合动力系统的预热操作方法，其能够通过更换消耗过大功率的电加热器来经济地预热燃料电池。 本发明涉及发电系统的预热运行方法，更具体地，涉及包括发动机和燃料电池的燃料电池 - 发动机混合动力系统的预热运行方法。 燃料电池 - 发动机混合动力系统的预热运行方法包括：使第一发动机模式中的与发动机（100）的排气热交换的N_2的第一步骤（S1） 燃料电池堆（200）以预热燃料电池; 以第一发动机模式将发动机（100）的废气供应到燃料电池堆（200）的阴极以预热燃料电池堆（200）并向燃料电池堆（200）供应燃料的第二步骤（S2） 的燃料电池堆（200）的量小于额定功率条件的10％ 以第一发动机模式将发动机（100）的排气供给到燃料电池堆（200）的阴极以预热燃料电池堆（200）并向燃料电池堆（200）供应燃料的第三步骤（S3） 的燃料电池堆（200）的额定功率条件的10％以上; 以及以第二发动机模式将发动机（100）的排气供给到燃料电池堆（200）的阴极以预热燃料电池堆（200）的第四步骤（S4），并将燃料供应到 燃料电池堆（200）的阳极的额定功率为10％以上。
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公开(公告)号：KR101440191B1
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：KR1020120111653
申请日：2012-10-09
Applicant: 한국기계연구원
Abstract: 본 발명은 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지를 엔진과 조합해서 사용하고, 터보 과급기를 포함하여, 연료전지의 애노드 오프 가스와 엔진의 배출 가스를 이용하여 보다 많은 전기를 발생시키는 고효율 연료전지 하이브리드 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 고온의 공기 및 산소를 공급하는 캐소드와, 산소이온 또는 탄산이온이 수소와 반응하여 전기를 발생하고 애노드 오프가스를 배출하는 애노드를 포함하는 연료전지; 상기 연료전지의 애노드에 수소를 공급하는 개질기; 상기 연료전지의 애노드 오프 가스와 공기를 혼합시키는 제1혼합기; 상기 제1혼합기로부터 애노드 오프가스와 공기의 혼합기체를 공급받는 압축기와, 상기 압축기와 동일축으로 연결된 터빈을 포함하는 터보 과급기; 및 상기 압축기로부터 혼합기체를 공급받아서 동력을 발생시키고, 배출가스를 상기 터빈에 공급하는 엔진부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 연료전지 하이브리드 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 애노드 오프가스를 활용하게 되므로, 엔진에 공급되는 연료와 공기를 별도의 장치 없이도 공급할 수 있으며, 일반 엔진 과급기가 공기만 과급하는 것과는 달리, 애노드 오프가스와 공기의 혼합기체를 과급함으로써 연료와 공기의 혼합 특성을 향상시키고, 엔진의 크기를 감소시키는 이점이 있다.-
公开(公告)号：KR101690638B1
公开(公告)日：2016-12-28
申请号：KR1020150074299
申请日：2015-05-27
Applicant: 한국기계연구원 , 서울대학교산학협력단
Abstract: 본발명은부하변동대비형연료전지-엔진하이브리드발전시스템에대하여개시한다. 본발명의일면에따른연료전지-엔진하이브리드발전시스템은, 입력된산화제및 연료가스의전기화학적반응에의해전기를생산하며, 애노드오프가스(Anode Off Gas)를배출하는연료전지; 상기애노드오프가스의냉각및 상기애노드오프가스로부터적어도일부의수분을제거중 적어도하나를수행한결과, 일배출가스를출력하는냉각기; 상기애노드오프가스가유입되는제1유로와상기일 배출가스가유입되는제2유로를구비하며, 상기제1유로와상기제2유로내의유체를상호열교환시키는열교환기; 상기냉각기로부터의일 배출가스를상기열교환기의제2유로및 상기열교환기의우회로중 적어도하나에전달하는제1 밸브; 상기애노드오프가스를상기열교환기의제1유로및 엔진의유입로중 적어도하나에전달하는제2 밸브; 및개도시에공기를공급받는제3 밸브를포함하고, 상기열교환기의제2유로를통과하여열교환된일 배출가스, 상기열교환기의우회로로전달된일 배출가스, 상기제2 밸브를통해전달받은애노드오프가스중 적어도하나를포함하는연소용가스는, 상기제3 밸브로부터유입된공기와혼합되어상기연소용가스를연소시켜추가전기를생산하는엔진에공급되는것을특징으로한다.
Abstract translation: 具有负载变化型的燃料电池 - 发动机混合发电系统技术领域本发明涉及一种具有负载变化型的燃料电池 - 根据本发明的一个方面的混合式发动机的动力系统，其通过燃料的电化学反应和输入氧化剂气体，并产生电力，排出阳极废气（阳极废气）在燃料电池的燃料电池; 一种用于输出放电气体的冷却器，其作为执行阳极废气的冷却和从阳极废气中除去至少一部分水分中的至少一种的结果; 一种热交换器，其包括在所述第一流动路径和阳极排气即一次性气体流入入口的第二流动路径，在所述第一流动路径和第二流动路径的横热交换流体; 第一阀，用于将来自冷却器的排出气体输送到热交换器的第二流动路径和热交换器的旁路中的至少一个; 第二阀，用于将阳极废气输送到热交换器的第一流动路径和发动机的流入路径中的至少一个; 并且，第三阀向城市供给空气，其中，经由热交换器的第二流路进行了热交换的排出气体，被输送至热交换器的旁路的排出气体， 并且将阳极废气供应到与从第三阀引入的空气混合并且燃烧燃烧气体以产生额外电力的发动机。
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公开(公告)号：KR1020160139487A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：KR1020150074294
申请日：2015-05-27
Applicant: 한국기계연구원 , 서울대학교산학협력단
Abstract: 본발명은연료전지-엔진하이브리드발전시스템에대하여개시한다. 본발명의일면에따른연료전지-엔진하이브리드발전시스템은, 입력된산화제및 연료의전기화학적반응에의해전기를생산하며, 애노드오프가스(Anode Off Gas)를배출하는연료전지; 상기애노드오프가스의냉각및 상기애노드오프가스로부터적어도일부의수분을제거중 적어도하나를수행한결과, 일배출가스를출력하는냉각기; 상기애노드오프가스가유입되는제1유로와상기일 배출가스가유입되는제2유로를구비하며, 상기제1유로와상기제2유로내의유체를상호열교환시키는열교환기; 상기냉각기로부터출력되는일 배출가스를입력받아상기열교환기의제2유로및 상기열교환기의우회로중 적어도하나에전달하는제1 밸브; 상기애노드오프가스를상기열교환기의제1유로및 유입로중 적어도하나에전달하는제2 밸브; 및상기유입로를통해상기열교환기의제2유로를통과하여열교환된일 배출가스, 상기열교환기의우회로로전달된일 배출가스및 상기제2 밸브로부터의애노드오프가스중 적어도하나를포함하는연소용가스를전달받고, 상기연소용가스를연소시켜추가전기를생산하는엔진을포함하는것을특징으로한다.
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公开(公告)号：KR101735647B1
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：KR1020150074300
申请日：2015-05-27
Applicant: 한국기계연구원 , 서울대학교산학협력단 , 한국에너지기술연구원
Abstract: 본발명은냉각장치를갖는분산발전용연료전지-엔진하이브리드발전시스템에대하여개시한다. 본발명의일면에따른연료전지-엔진하이브리드발전시스템은, 입력된산화제및 연료의전기화학적반응에의해전기를생산하며, 애노드오프가스(Anode Off Gas)를배출하는연료전지; 상기애노드오프가스의냉각및 상기애노드오프가스로부터적어도일부의수분을제거중 적어도하나를수행한결과, 일배출가스를출력하는냉각기; 상기애노드오프가스가유입되는제1유로와상기일 배출가스가유입되는제2유로를구비하며, 상기제1유로와상기제2유로내의유체를상호열교환시키는열교환기; 상기냉각기로부터출력되는일 배출가스를입력받아상기열교환기의제2유로및 상기열교환기의우회로중 적어도하나에전달하는제1 밸브; 및상기열교환기의제2유로를통과하여열교환된일 배출가스및 상기열교환기의우회로로전달된일 배출가스중 적어도하나를포함하는연소용가스를전달받고, 상기연소용가스를연소시켜추가전기를생산하는엔진을포함하는것을특징으로한다.
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