연료전지는 전기화학반음을 통한 전기에너지와 열에너지름 발생시기는데.
부동액 또는 증류수를 스택으로 순환시켜 온도 (60~70 ℃)를 유지시키는 일종의 냉각 장치이다.
- 스택은 효율이 약50% 정도로 출력만큼 에너지가 열로 방출 25 ℃ (상온)에서 80 ℃ 이내의
온도 범위 유지 필수
▷ 주변장치의 구성
▷ 열관리 장치- 연료전지 자동차는 고난도 열관리장지 기술 요구
- 연료전지 효율이 낮을수록 더 많은 열 에너지 방출 ⇨ 연료전지 스택의 온도 상승
⇨ 80 ℃ 이하 유지를 위해 스택 냉각 필요
열관리장치 모식도
▷ 라디에이터- 연료전지의 낮은 운전 온도로 인해 내연기관 대비 큰 라디에이터 필요
? ▷ COD 히터의 기능- 시동 시 스택 내부 잔여 산소 및 수소를 소모하여 Carbon 부식을 억제 (내구성 증대),
냉각수를 예열하여 스택의 냉간 시동 능력 향상, 실내 히터 용도
* 연료전지 시동을 걸 때 외부 온도가 낮으면 온도 상승을 위해 냉각수를 가열
? ▷ 이온 제거기- 시스템 부식 및 용출에 의해 이온 발생 / 냉각수에 포함된 이온은 스택 +/- 간 전류 누설 발생
/ 보통 전기가 발생하면 전류는 분리판을 통해 이동.
냉각수가 이온전달능력을 가지면 냉각수로 전류 이동 (누설 전류)
->누설 전류를 방지하기 위해 이온교환수지 필터에서 이온 제거
성능 유지를 위해서는 최적화된 온도 제어가 필요한다.
영하 30도의 극한 지역, 45~50도를 넘나드는 득한 고온에서의 시동 및 주행에 문제가 없어야한다.
연료전지는 내연기관보다 더 높은 냉각 성능을 요구한다.
내부 온도가 100도를 넘기면 전해질막의 수분이 증발해 성능이 떨어집니다.
기온이 영하로 떨어지면 연료전지스택 내부의 전해질막 주변에 저항이 생깁니다.
따라서 전기를 원활하게 만들지 목한다.
수소와 산소가 반응할 때 배출하는 물이 얼어 연료전지스택의 기체 공급 통로를 막는 것도 문제이다.
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