공기공급시스템

전기화학반응을 위해 연료전지 양극에 산소를 공급하는 장치

공기공급장치 구성

공기공급장치 모식도

-가습기를 거친 후 드라이 가스 외부 배출

공기 필터

수소전기차는 수소와 반응시킬 산소를 공기로부터 얻습니다.
여기서 순도가 높은 산소를 얻기 위해서 공기 정화 시스템이 필요한다.
연료전지는 유해가스나 먼지가 유입되면 이상 화학 반응 발생으로 내구성이 크계 떨어지므로
흡입공기 청정도 관리가 생명이다.
수소전기차 경우 아래와 같이 3단계로 공기를 정화한다.

넥소 1시간 운행시 약 27 kg 의 공기가 생성된다.

필터에 검러진 불순물은 수소연료전지 내에 쌓이는 구조이며, 정기적으로 교체해야합
(내연기관의 연료필터와 유사함)
- 특히, 에어클리너에 쓰이는 고가의 화학 필터는 전량 수입품으로 소비자 부담의 하나이다.

흡입 배기 차단 밸브

- 차량 미주행 시 공기가 스택 안으로 퍼지는 것을 방지
- 겨울철 결빙 방지를 위해 히터와 통합되어 운영

공기 블로워

공기 불로워 구동용 모터 조립체

- 공기를 압축하여 스택으로 보내기 위한 장치로 고압시스템과 상압시스템이 있는데,
현재는 두 시스템 모두 적용
- 고속회전이 가능하면서 작동 중 진동 발생을 최대한 억제하는 것이 핵심.
모터 회전축이 축방향으로 진동하면 연료 공급 불안정 해짐
- 40,000 rpm 이상의 초고속 회전 (고속 베어링 중요)⇨ 진동 억제 기술 ⇨ 유량제어 정밀기술 필수
- 공기 블로워가 주변 구동장치 (BOP)기생전력 중 가장 많은 에너지 소모
- 이에 구동용 모터 조립체 회전축 양단을 각각 한 쌍의 베어링이 지지
- 따라서 공기 블로워의 핵심은 고속 베어링, 현재 뉴로스가 국산화에 성공

가습기

- 고분자 전해질막은 수화 상태일 때 이온전달 능력을 가집니다
- 연료전지에 발생한 물은 액체 상태
->전극 내로 유입되는 공기 흐름을 방해하지 않기 위해 외부로 배출해야 됩니다
->외부 공기는 수증기 형태로 가습하여 전해질막을 수화시킨다.- 내구성 있고 입수 가능하며 적절한 수분 전달 속도를 제공하는 것이 핵심이다.
- 멤브레인 필터 사용하는 가습기가 필수적 이다.

직졉분무방식

- 간단함, 습도와 수량 조절이 용이
- 작은 물방울 생성이 어려움, 증발을 위해 가열 필요

막가습

- 수분 투과성 막 이용하며 부가 에너지가 필요하지 않음
- 가습 속도가 느리기 때문에 막 표면적이 넓어야 함
- 수분만 선택적으로 투과, 가공이 어려움 ⇨ 가격이 높음