KR100969064B1 - 공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법 - Google Patents

공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료전지의 열화 방지용 공기흡입밸브를 구비한 연료전지 시스템 및 공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법에 관한 것으로서, 연료전지 시스템의 셧다운(shutdown)시에 수소 재순환 불로워와 공기흡입밸브를 이용하여 애노드측의 잔류 수소를 신속히 제거함으로써, 연료전지의 열화가 방지될 수 있도록 한 것에 주안점이 있는 것이다. 본 발명에서는 연료전지 시스템의 셧다운시 외부 공기를 흡입하는 동시에 흡입된 공기에 의해 애노드측에 남아있는 수소를 신속히 외부로 배출시킴으로써, 애노드측에 수소 없이 공기가 분포하도록 하고, 이에 종래와 같이 잔류 수소가 전해질막을 통해 캐소드측 산소와 교환되면서 발생하는 열화를 방지하게 된다. 또한 잔류 수소 제거를 위해 공급된 공기 및 연료전지 애노드의 불순물은, 연료전지 시스템의 시동시에 수소 퍼지를 통해서 빠르게 제거하고, 깨끗한 수소가 애노드측에 원활하게 공급되도록 하여(수소에 의한 공기 등 애노드측의 불순물 퍼지), 연료전지의 OCV(Open Circuit Voltage)가 빠르게 형성되도록 한다.
연료전지, 셧다운, 수소 재순환 블로워, 공기흡입밸브, 공기 퍼지, 수소 퍼지

Description

공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법{Fuel cell system provided with air inlet valve for preventing deterioration of fuel cell and method for preventing deterioration of fuel cell using air inlet valve}
본 발명은 연료전지의 열화 방지용 공기흡입밸브를 구비한 연료전지 시스템 및 공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법에 관한 것으로서, 연료전지 시스템의 셧다운시에 수소 재순환 불로워와 공기흡입밸브를 이용하여 애노드측의 잔류 수소를 신속히 제거하고 이를 통해 연료전지의 열화가 방지될 수 있도록 한 연료전지 시스템 및 연료전지의 열화 방지 방법에 관한 것이다.
연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 연료전지 스택 내에서 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전장치이며, 산업용, 가정용 및 차량 구동용 전력을 공급할 뿐만 아니라 소형의 전기/전자제품, 특히 휴대용 장치의 전력 공급에도 적용될 수 있다.
이러한 연료전지의 예로, 차량 구동을 위한 전력공급원으로 가장 많이 연구되고 있는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC:Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는, 수소이온이 이동하는 전해질막을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 촉매전극층이 부착된 막전극접합체(MEA:Membrane Electrode Assembly), 반응기체들을 고르게 분포시키고 발생된 전기에너지를 전달하는 역할을 수행하는 기체확산층(GDL:Gas Diffusion Layer), 반응기체들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하기 위한 가스켓 및 체결기구, 그리고 반응기체들 및 냉각수를 이동시키는 분리판(bipolar plate)을 포함하여 구성된다.
상기한 연료전지에서 연료인 수소와 산화제인 산소(공기)가 분리판의 유로를 통해 막전극접합체의 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 각각 공급되는데, 수소는 애노드('연료극' 혹은 '산화극'이라고도 함)로 공급되고, 산소(공기)는 캐소드('공기극' 혹은 '산소극', '환원극'이라고도 함)로 공급된다.
애노드로 공급된 수소는 전해질막의 양쪽에 구성된 전극층의 촉매에 의해 수소이온(proton, H+)과 전자(electron, e-)로 분해되며, 이 중 수소이온만이 선택적으로 양이온교환막인 전해질막을 통과하여 캐소드로 전달되고, 동시에 전자는 도체인 기체확산층과 분리판을 통해 캐소드로 전달된다.
상기 캐소드에서는 전해질막을 통해 공급된 수소이온과 분리판을 통해 전달된 전자가 공기공급장치에 의해 캐소드로 공급된 공기 중 산소와 만나서 물을 생성 하는 반응을 일으킨다.
이때, 일어나는 수소이온의 이동에 기인하여 외부 도선을 통한 전자의 흐름이 발생하며, 이러한 전자의 흐름으로 전류가 생성된다.
이와 같은 연료전지의 전극 반응을 반응식으로 나타내면 다음과 같다.
[애노드에서의 반응] 2H2 → 4H+ + 4e-
[캐소드에서의 반응] O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
[전체 반응] 2H2 + O2 → 2H2O + 전기에너지 + 열에너지
상기 반응식에 나타낸 바와 같이 애노드에서는 수소 분자가 분해되어 4개의 수소이온과 4개의 전자가 생성된다. 발생된 전자는 외부 회로를 통해 이동함으로써 전류를 생성하고, 발생된 수소이온은 전해질막을 통해 캐소드로 이동하여 환원극 반응을 하게 된다.
그리고, 주지된 바와 같이, 연료전지 시스템은 크게 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 수소공급장치, 연료전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기(산소)를 공급하는 공기(산소)공급장치, 연료전지 스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 연료전지 스택의 운전온도를 제어하며 물 관리 기능을 수행하는 열/물 관리계(Thermal Management System, TMS), 그리고 연료전지 시스템의 작동 전반을 제어하는 연료전지 시스템 제어기를 포함하여 구성된다.
여기서, 수소공급장치는 수소탱크, 고압/저압 레귤레이터, 수소 재순환 장치 등을 포함하고, 공기공급장치는 공기블로워, 가습기 등을 포함하며, 열 및 물 관리계는 냉각수 펌프, 라디에이터 등을 포함한다.
상기 수소공급장치의 수소탱크로부터 공급되는 고압의 수소는 고압/저압 레귤레이터를 차례로 거친 뒤 낮은 압력으로 연료전지 스택으로 공급되며, 수소 재순환 장치에서는 재순환 라인에 블로워를 설치하여 스택의 수소극(애노드)에서 사용하고 남은 미반응 수소를 다시 수소극으로 재순환시킴으로써 수소의 재사용을 도모한다.
또한 연료전지 차량에서 스택의 운전에 따라 연료전지 반응의 산화제로 사용한 공기 중의 질소와 캐소드(공기극)에서 생성된 생성수들이 전해질막을 통해 크로스 오버되어 애노드(수소극) 측으로 이동해 온다. 이때, 질소는 수소의 분압을 낮춤으로써 스택의 성능을 저하시키고, 생성수는 유로를 막음으로써 수소의 이동을 저해하므로, 주기적인 수소극의 퍼지를 통해 스택의 안정적인 성능을 확보해야 한다. 이를 위해 통상 연료전지 시스템에는 수소 퍼지를 위한 장치가 구비된다.
스택에서 나온 미반응 수소는 수소 재순환 라인을 통해 다시 스택으로 공급되지만, 그 일부의 수소는 수소 퍼지 밸브를 통해 배출시켜 퍼지함으로써 분리판의 액적들을 제거하고 수소 이용률을 높이게 된다.
한편, 연료전지 차량 운행 후 시스템을 셧다운(shutdown)을 시킬 때, 연료전지 전압이 일정 전압 이상이고 애노드측에 수소가, 캐소드측에 산소가 남은 상태이면, 전해질막을 통해 수소와 산소가 교환되어서 촉매층의 열화를 가속화시키는 것 으로 알려져 있다.
이를 방지하기 위해, 시스템 셧다운시(즉, 시스템 정지시) 연료전지 전압을 떨어뜨리면서 캐소드측과 애노드측에 각각 산소와 수소를 제거하는 다양한 기술들이 제안된 바 있다.
대표적인 예로, 공개특허 제2006-66124호에서는 스택과 병렬로 연결된 보조 부하를 구비하여 시스템 정지시에 보조 부하를 연결함으로써 연료전지 전압을 낮추는 동시에 캐소드의 산소를 제거하는 방법을 사용하였다. 이 경우 보조 부하 및 보조 부하측 회로 개폐를 위한 스위치 등 복잡한 회로 구성이 추가되어야 한다.
또한 공개특허 제2005-86532호에서는 캐소드측 배관과 애노드측 배관을 연결하는 별도 배관 및 이에 설치된 밸브를 구비하고, 시스템 셧다운시에 공기블로워를 구동하여 애노드측 배관에 공기를 공급함으로써 스택 내 잔존 수소를 제거하였다. 그러나, 이 경우 캐소드측 배관과 애노드측 배관을 연결하는 배관을 구성해야 하기 때문에 설계상 어려움이 있고, 배관 구조가 복잡해질 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로서, 기존의 연료전지 시스템에 간단히 공기흡입라인 및 공기흡입밸브만을 구비하여, 연료전지 시스템의 셧다운시에 수소 재순환 불로워와 공기흡입밸브를 이용해 애노드측의 잔류 수소를 신속히 제거함으로써 연료전지의 열화가 방지되도록 한 연료전지 시스템 및 연료전지의 열화 방지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 수소 재순환 블로워, 재순환 라인 차단 밸브 및 수소퍼지밸브를 포함하는 연료전지 시스템에 있어서,
상기 수소 재순환 블로워의 전단에서 수소 재순환 라인으로부터 분기된 공기흡입라인 및 이에 설치된 공기흡입밸브를 구비하고,
연료전지 시스템의 셧다운시에 상기 수소 재순환 블로워에 의해 공기흡입라인으로 흡입된 외부 공기가 연료전지 애노드측을 퍼지하여 잔류 수소를 제거하도록, 제어기가 상기 각 밸브 및 수소 재순환 블로워를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 연료전지 시스템의 셧다운시에 연료전지 스택의 수소공급을 차단한 상태에서 수소 재순환 라인 입구측의 재순환 라인 차단 밸브를 닫아주고,
수소퍼지밸브 및 수소 재순환 블로워 전단의 공기흡입밸브를 개방한 뒤 수소 재순환 블로워를 일정시간 동안 구동하여,
상기 수소 재순환 블로워에 의해 공기흡입밸브에서 흡입된 외부 공기가 연료전지 애노드측을 퍼지하여 잔류 수소를 제거하도록 하는 것을 특징으로 하는 공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법을 제공한다.
그리고, 연료전지 애노드에서 잔류 수소 제거시 공급된 공기 및 불순물은, 연료전지 시스템의 시동시 연료전지 스택으로 수소가 공급되는 상태에서, 공기흡입밸브를 닫아주고 수소퍼지밸브 및 재순환 라인 차단 밸브를 열어준 뒤 수소 재순환 블로워를 구동시켜, 수소 퍼지 작동에 의해 제거할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 연료전지 시스템의 셧다운시 외부 공기를 흡입하는 동시에 흡입된 공기에 의해 애노드측에 남아있는 수소를 신속히 외부로 배출시킴으로써, 애노드측에 수소 없이 공기가 분포하도록 하고, 이에 종래와 같이 잔류 수소가 전해질막을 통해 캐소드측 산소와 교환되면서 발생하는 열화를 방지하게 된다.
또한 잔류 수소 제거를 위해 공급된 공기 및 연료전지 애노드의 불순물은, 연료전지 시스템의 시동시에 수소 퍼지를 통해서 빠르게 제거하고, 깨끗한 수소가 애노드측에 원활하게 공급되도록 하여(수소에 의한 공기 등 애노드측의 불순물 퍼지), 연료전지의 OCV(Open Circuit Voltage)가 빠르게 형성되도록 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대한 바람직한 실시예에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 연료전지의 열화 방지용 공기흡입밸브를 구비한 연료전지 시스템 및 공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법에 관한 것으로서, 연료전지 시스템의 셧다운(shutdown)시에 수소 재순환 불로워와 공기흡입밸브를 이용하여 애노드측의 잔류 수소를 신속히 제거함으로써, 연료전지의 열화가 방지될 수 있도록 한 것에 주안점이 있는 것이다.
본 발명에서는 연료전지 시스템의 셧다운시 외부 공기를 흡입하는 동시에 흡입된 공기에 의해 애노드측에 남아있는 수소를 신속히 외부로 배출시킴으로써, 애노드측에 수소 없이 공기가 분포하도록 하고, 이에 종래와 같이 잔류 수소가 전해질막을 통해 캐소드측 산소와 교환되면서 발생하는 열화를 방지하게 된다.
또한 잔류 수소 제거를 위해 공급된 공기 및 연료전지 애노드의 불순물은, 연료전지 시스템의 시동시에 수소 퍼지를 통해서 빠르게 제거하고, 깨끗한 수소가 애노드측에 원활하게 공급되도록 하여(수소에 의한 공기 등 애노드측의 불순물 퍼지), 연료전지의 OCV(Open Circuit Voltage)가 빠르게 형성되도록 한다.
이와 같이 재순환 블로워 및 공기흡입밸브를 이용하여 시스템 셧다운시에는 흡입 공기로 애노드측을 퍼지하여 잔류 수소를 제거하고, 시스템 시동시에는 재순환 블로워 구동 및 수소 퍼지를 통해 공기 등 잔류 불순물을 신속히 제거하는 것이다.
이러한 본 발명에 대해 다음의 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 연료전지 시스템 셧다운시 잔류 수소 제거를 위한 공기 퍼지상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 연료전지 시스템 시동시 불순물 제거를 위한 수소 퍼지상태를 나타낸 도면이다.
또한 첨부한 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 잔류 수소 및 불순물 제거 과정을 나타낸 순서도로서, 도 4는 시스템 셧다운시 잔류 수소 제거 과정을 나타낸 순서도이고, 도 5는 시스템 시동시 불순물 제거 과정을 나타낸 순서도이다.
우선, 도 1을 참조하면, 연료전지 차량에서 수소공급장치(110)와 연료전지 스택(120)이 도시되어 있으며, 본 발명에서는 차량에 기 장착된 수소공급장치(110)를 이용하여 잔류 수소 및 불순물 제거를 수행하며, 다만 수소 재순환 블로워(117) 전단에서 재순환 라인(115)에서 분기되는 공기흡입라인(115a)과 이 공기흡입라인(115a)에 설치되는 공기흡입밸브(119)를 추가한다.
주지된 바와 같이, 수소공급장치(110)는 연료전지 스택(120)에 수소를 공급하기 위해 수소탱크(111), 고압 레귤레이터(112) 및 저압 레귤레이터(114), 수소공급밸브(113)를 포함하며, 수소탱크(111)의 고압 수소가 고압 및 저압 레귤레이터(112,114)에서 연료전지 스택(120)에서 요구하는 규정 압력으로 감압된 후 연료전지 스택(120)의 애노드(수소극)으로 공급된다.
또한 수소의 이용률을 높이기 위해 스택(120)의 애노드에서 사용하고 남은 미반응 수소를 다시 애노드로 재순환시키는 수소 재순환 장치는 연료전지 스택(120)의 애노드 측 전, 후단을 연결하는 수소 재순환 라인(115), 상기 수소 재순환 라인(115)에 설치된 수소 재순환 블로워(117), 상기 수소 재순환 라인(115)의 입구측에 설치되는 재순환 라인 차단 밸브(116)를 포함한다.
이와 함께 연료전지 스택(120) 후단에 애노드측의 수소 퍼지를 위한 수소퍼지밸브(118)가 설치되며, 아울러 본 발명에서는 전술한 바와 같이 수소 재순환 블로워(117) 전단으로 공기흡입라인(115a)과 공기흡입밸브(119)가 추가된다.
상기와 같은 구성에서, 각 밸브로는 솔레노이드 밸브와 같은 전자식 밸브가 사용되는데, 각 밸브의 구동을 밸브 제어기(132)가 제어하며, 수소 재순환 블로워(117)의 구동은 연료전지 시스템 제어기(131)가 제어하게 된다. 밸브 제어기(132)는 기존의 밸브뿐만 아니라 본 발명에서 새로이 추가되는 공기흡입밸브(119)의 구동을 제어하는데, 상위 제어기인 연료전지 시스템 제어기(131)의 명령을 전달받아 밸브에 전원을 공급하여 밸브 동작을 제어하게 된다.
도시한 예에서, 밸브 제어기(132)와 연료전지 시스템 제어기(131)가 협조 제어하여 잔류 수소 및 불순물 제거를 위한 각 밸브 및 수소 재순환 블로워(117)를 제어하도록 되어 있으나, 이는 통상적인 경우의 예를 든 것일 뿐, 본 발명의 구현을 위해 밸브 제어기와 연료전지 시스템 제어기가 시스템 셧다운 및 시동시를 인식할 수 있는 하나의 제어기로 통합될 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 시스템의 작동상태에 대해 설명하면 다음과 같다.
우선, 시스템 셧다운시에는 스택(120)의 열화를 방지하기 위해 수소 재순환 블로워(117)를 이용하여 외부의 공기를 흡입함으로써 애노드측의 잔류 수소를 제거한다. 이때, 연료전지와 연결된 부하가 모두 차단된 상태에서 밸브 제어기(132)는 연료전지 시스템 제어기(131)의 명령에 따라 수소공급밸브(113)와 재순환 라인 차단 밸브(116)를 닫고 수소퍼지밸브(118)와 공기흡입밸브(119)를 개방하며, 이와 함께 연료전지 시스템 제어기(131)가 수소 재순환 블로워(117)를 구동시킨다.
이에 따라, 도 2에 나타낸 바와 같이, 공기흡입밸브(119)를 통해 흡입되는 외부 공기가 수소 재순환 블로워(117) 및 연료전지 스택(120)을 거쳐 수소퍼지밸브(118)를 통해 배출되며, 결국 흡입 공기가 애노드 내부를 퍼지하여 잔류 수소를 제거하고 공기만이 애노드에 존재하도록 한다. 이와 같이 연료전지의 캐소드와 애노드에 균일하게 공기만이 존재하도록 할 경우 시스템의 장시간 정지상태에서 연료전지의 열화가 방지될 수 있게 된다.
이후 시스템 시동시에는 애노드측의 잔존 공기를 효과적으로 외부 배출하고 순수 수소를 신속히 채우기 위해 밸브 제어기(132)가 수소공급밸브(113)와 수소퍼지밸브(118), 재순환 라인 밸브를 개방하고 공기흡입밸브(119)를 닫아주며, 이후 연료전지 시스템 제어기(131)가 수소 재순환 블로워(117)를 구동시킨다.
이에 따라, 도 3에 나타낸 바와 같이, 수소공급장치(110)에 의해 공급되는 수소가 수소퍼지밸브(118)를 통해 배출됨과 동시에 수소 일부가 수소 재순환 라인(115)을 따라 순환하게 되고, 결국 수소가 애노드측(애노드 라인 포함)을 퍼지하여 남아 있는 공기 등 불순물을 외부로 배출할 수 있게 된다.
도 4와 도 5는 시스템 셧다운시 및 시동시에 발명의 목적을 달성하기 위한 구체적인 실시예를 나타낸 것으로, 시스템 셧다운시에는 수소 재순환 블로워(117)가 오프되는데, 이후 수소 재순환 블로워(117)의 회전수가 기준 회전수 미만으로 낮아지면, 수소공급밸브(113)와 재순환 라인 차단 밸브(116)를 닫고, 수소퍼지밸브(118)와 공기흡입밸브(119)를 개방한 뒤, 이어 수소 재순환 블로워(117)를 소정 시간(α) 동안 구동한다.
여기서, 시스템 셧다운시에 수소 재순환 블로워(117)가 기준 회전수 이상인 상태에서 재순환 라인 차단 밸브(116)를 닫아주게 되면, 블로워 후단으로 진공압이 걸리면서 블로워의 손상이 있을 수 있으므로, 블로워가 기준 회전수 미만일 때 재순환 라인 차단 밸브(116)를 닫아주는 것이 바람직하다. 다만, 공기흡입밸브(119)를 재순환 라인 차단 밸브(116)보다 우선적으로 열어주는 경우에는 블로워의 회전수에 상관없이 재순환 라인 차단 밸브를 닫아줄 수 있다.
수소 재순환 블로워(117)를 구동한 뒤 소정 시간이 경과하면 수소 재순환 블로워를 정지시키고, 노말 오픈 상태 밸브인 재순환 라인 차단 밸브(116)를 제외한 나머지 밸브는 모두 닫히게 된다.
또한 시스템 시동시에는 공기흡입밸브(119)와 재순환 라인 차단 밸브(116)를 차단한 상태에서 수소공급밸브(113)와 수소퍼지밸브(118)를 개방하고, 소정 시간(β) 경과 후 재순환 라인 차단 밸브(116)를 개방한다. 이와 함께 수소 재순환 블로워(117)를 구동하고, 소정 시간(γ) 경과 후 수소퍼지밸브(118)는 차단한다.
여기서, 재순환 라인 차단 밸브(116)는 소정시간 경과 후에 개방하는 것이 바람직한데, 시동 초기에 재순환 라인 차단 밸브(116)을 닫아두는 이유는 수소공급 밸브(113)가 개방된 상태에서 수소가 연료전지의 애노드를 퍼지하는 초기에 상대적으로 저압인 재순환 라인(115)으로 수소가 빠져나감으로써 스택 내부의 불순물들이 원활하게 제거되지 않는 문제를 막기 위함이며, 수소가 공급되는 상태에서 불순물이 수소퍼지밸브(118)를 통해 어느 정도 배출되고 난 시점에서 재순환 라인을 열어주기 위함이다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는 밸브 및 수소 재순환 블로워의 구동 제어를 통해 연료전지 시스템의 셧다운시 외부 공기로 애노드측의 잔류 수소를 제거하여 스택의 열화를 방지할 수 있고, 이후 시동시에는 수소를 퍼지하여 애노드측의 공기 등 불순물을 제거하는 동시에 깨끗한 수소가 원활하고 공급되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에서 연료전지 시스템의 셧다운시 잔류 수소 제거를 위한 공기 퍼지상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에서 연료전지 시스템의 시동시 불순물 제거를 위한 수소 퍼지상태를 나타낸 도면,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 잔류 수소 및 불순물 제거 과정을 나타낸 순서도로서, 도 4는 시스템 셧다운시 잔류 수소 제거 과정을 나타낸 순서도이고, 도 5는 시스템 시동시 불순물 제거 과정을 나타낸 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 수소공급장치 111 : 수소탱크
113 : 수소공급밸브 115 : 수소 재순환 라인
116 : 재순환 라인 차단 밸브 117 : 수소 재순환 블로워
118 : 수소퍼지밸브 119 : 공기흡입밸브
120 : 연료전지 스택

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 수소 재순환 블로워(117)의 전단에 수소 재순환 라인(115)으로부터 분기된 공기흡입라인(115a) 및 이에 설치된 공기흡입밸브(119)가 구비된 상태에서 연료전지 시스템의 셧다운시,
    연료전지 스택의 수소공급을 차단한 상태에서 수소 재순환 라인(115) 입구측의 재순환 라인 차단 밸브(116)를 닫아줌과 동시에 수소퍼지밸브(118) 및 수소 재순환 블로워(117) 전단의 공기흡입밸브(119)를 개방한 뒤, 수소 재순환 블로워(117)를 일정시간 동안 구동하여,
    상기 수소 재순환 블로워(117)에 의해 공기흡입밸브(119)에서 흡입된 외부 공기가 연료전지 애노드측을 퍼지하여 잔류 수소를 제거하되,
    연료전지 시스템의 셧다운시에 수소 재순환 블로워(117)가 오프된 상태에서 수소 재순환 블로워(117)의 회전수가 기준 회전수 미만일 경우에는 상기 재순환 라인 차단 밸브(116)를 닫아주는 것을 특징으로 하는 공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    연료전지 애노드에서 잔류 수소 제거시 공급된 공기 및 불순물을 제거하기 위해, 연료전지 시스템의 시동시 연료전지 스택으로 수소가 공급되는 상태에서, 공기흡입밸브(119)를 닫아주고 수소퍼지밸브(18) 및 재순환 라인 차단 밸브(116)를 열어준 뒤, 수소 재순환 블로워(117)를 구동시켜 수소 퍼지를 수행하는 것을 특징으로 하는 공기흡입밸브를 이용한 연료전지의 열화 방지 방법.
  7. 삭제
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