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연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템으로서, 애노드와 캐소드를 구비하여 수소와 산소의 화학반응에 의해 전기를 생성하며, 섭씨 500도 내지 1000도 사이의 온도로 유지되는 핫박스(10) 내에 배치되는 연료전지(15); 연소용 가스를 공급받고 연소시켜 전기를 생산하는 엔진(20); 상기 애노드에서 배출되는 애노드 오프(off) 가스를 이송하는 제1 배관(L1); 제1 개폐 밸브를 포함하며 애노드 오프 가스에 외부 공기를 공급하는 제2 배관(L2); 제2 개폐 밸브를 포함하며 애노드 오프 가스에 외부 공기를 공급하는 제3 배관(L3);상기 제1 배관의 애노드 오프 가스와 상기 제2 및 제3 배관의 공기를 혼합하여 상기 엔진에 연소용 가스로서 공급하는 제4 배관(L4); 상기 제4 배관(L4)의 연소용 가스의 온도를 측정하는 온도센서(31); 및 상기 제1 및 제2 개폐 밸브의 개도량을 제어하는 제어부(30);를 포함하고, 상기 제3 배관(L3)의 공기가 상기 핫박스 내부의 공기로부터 열에너지를 공급받아 가열된 후 상기 제4 배관(L4)으로 공급되고,상기 제어부가, 상기 연소용 가스의 온도가 기설정된 기준 온도범위보다 낮으면 상기 제1 개폐 밸브의 개도량을 감소시키고 상기 제2 개폐 밸브의 개도량을 증가시키며 상기 온도가 상기 기준 온도범위보다 높으면 상기 제1 개폐 밸브의 개도량을 증가시키고 상기 제2 개폐 밸브의 개도량을 감소시켜 연소용 가스의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 제3 배관(L3)의 경로상에 설치되되 상기 핫박스(10) 내에 배치된 열교환기(12)를 더 포함하고,상기 제3 배관의 공기가 상기 열교환기(12)에서 상기 핫박스 내부의 공기와 열교환하여 열에너지를 공급받는 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제4 배관(L4)의 연소용 가스의 조성비를 획득하고, 상기 온도와 상기 조성비에 기초하여 상기 제1 개폐 밸브의 개도량과 제2 개폐 밸브의 개도량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 제어부가, 연소용 가스 중 공기에 대한 애노드 오프 가스의 조성비가 기준범위보다 높으면, 상기 제2 및 제3 배관(L2,L3)을 통한 현재의 전체 공기 유입량보다 많은 공기를 유입하도록 상기 제1 및 제2 개폐 밸브의 합산 개도량을 증가시키고, 상기 조성비가 기준범위보다 낮으면, 상기 제1 및 제2 배관(L2,L3)을 통한 현재의 전체 공기 유입량보다 적은 공기를 유입하도록 상기 제1 및 제2 개폐 밸브의 합산 개도량을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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제 4 항에 있어서, 상기 제어부가, 상기 연소용 가스의 온도가 기설정된 제1 기준 범위보다 높고 연소용 가스 중 공기에 대한 애노드 오프 가스의 조성비가 기설정된 제2 기준 범위보다 낮은 경우, 제2 개폐 밸브의 개도량을 먼저 감소시키고 그 후 제1 개폐 밸브의 개도량을 제어하고(S262),상기 온도가 상기 제1 기준 범위보다 낮고 상기 조성비가 제2 기준 범위보다 높은 경우, 제2 개폐 밸브의 개도량을 먼저 증가시키고 그 후 제1 개폐 밸브의 개도량을 제어하는(S263) 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템으로서, 애노드와 캐소드를 구비하여 수소와 산소의 화학반응에 의해 전기를 생성하며, 섭씨 500도 내지 1000도 사이의 온도로 유지되는 핫박스(10) 내에 배치되는 연료전지(15); 연소용 가스를 공급받고 연소시켜 전기를 생산하는 엔진(20); 상기 애노드에서 배출되는 애노드 오프(off) 가스를 이송하는 제1 배관(L1); 제1 개폐 밸브를 포함하며 애노드 오프 가스에 외부 공기를 공급하는 제2 배관(L2); 제2 개폐 밸브를 포함하며 애노드 오프 가스에 외부 공기를 공급하는 제3 배관(L3);상기 제1 배관의 애노드 오프 가스와 상기 제2 및 제3 배관의 공기를 혼합하여 상기 엔진에 연소용 가스로서 공급하는 제4 배관(L4); 기 제4 배관(L4)의 연소용 가스의 온도를 측정하는 온도센서(31); 및 상기 제1 및 제2 개폐 밸브의 개도량을 제어하는 제어부(30);를 포함하고, 상기 제3 배관(L3)의 공기가 상기 엔진으로부터 열에너지를 공급받아 가열된 후 상기 제4 배관(L4)으로 공급되고,상기 제어부가, 상기 연소용 가스의 온도가 기설정된 기준 온도범위보다 낮으면 상기 제1 개폐 밸브의 개도량을 감소시키고 상기 제2 개폐 밸브의 개도량을 증가시키며 상기 온도가 상기 기준 온도범위보다 높으면 상기 제1 개폐 밸브의 개도량을 증가시키고 상기 제2 개폐 밸브의 개도량을 감소시켜 연소용 가스의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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제 7 항에 있어서, 상기 제3 배관(L3)의 공기와 상기 엔진 사이의 열에너지를 교환하는 열교환기(40); 및상기 엔진과 상기 열교환기(40) 사이를 순환하는 열전달 매체 경로;를 더 포함하고,상기 제3 배관의 공기가 상기 열전달 매체를 통해 상기 엔진의 열에너지를 공급받는 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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제 7 항에 있어서,상기 제4 배관(L4)의 연소용 가스의 조성비를 측정하는 가스 센서(32)를 더 포함하고, 상기 제어부가, 상기 온도와 상기 조성비에 기초하여 상기 제1 개폐 밸브의 개도량과 제2 개폐 밸브의 개도량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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제 9 항에 있어서, 상기 제어부가, 상기 연소용 가스의 온도가 기설정된 제1 기준 범위보다 높고 연소용 가스 중 공기에 대한 애노드 오프 가스의 조성비가 기설정된 제2 기준 범위보다 낮은 경우, 제2 개폐 밸브의 개도량을 먼저 감소시키고 그 후 제1 개폐 밸브의 개도량을 제어하고(S262),상기 온도가 상기 제1 기준 범위보다 낮고 상기 조성비가 제2 기준 범위보다 높은 경우, 제2 개폐 밸브의 개도량을 먼저 증가시키고 그 후 제1 개폐 밸브의 개도량을 제어하는(S263) 것을 특징으로 하는 연료전지-엔진 하이브리드 발전 시스템
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