KR101427915B1 - 연료 전지 시스템 - Google Patents

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KR101427915B1 KR1020110132230A KR20110132230A KR101427915B1 KR 101427915 B1 KR101427915 B1 KR 101427915B1 KR 1020110132230 A KR1020110132230 A KR 1020110132230A KR 20110132230 A KR20110132230 A KR 20110132230A KR 101427915 B1 KR101427915 B1 KR 101427915B1
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Abstract

연료 전지 시스템이 개시된다. 개시된 연료 전지 시스템은, ⅰ)연료 전지의 단위 셀들을 연속적으로 배열하여 이루어진 스택과, ⅱ)단위 셀들로 반응기체를 공급하기 위한 반응기체 공급유닛과, ⅲ)단위 셀들로 냉각매체를 공급하기 위한 냉각매체 공급유닛과, ⅳ)단위 셀들에 대한 공급유체 입출구 간의 차압으로서 단위 셀들로 공급되는 공급유체의 유량을 측정하는 유량 측정유닛을 포함할 수 있다.

Description

연료 전지 시스템 {FUEL CELL SYSTEM}
본 발명의 실시예는 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공급유체의 유량을 측정 및 확인할 수 있도록 한 연료 전지 시스템에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 연료 전지 시스템은 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 일종의 발전 시스템으로서, 대개 연료 전지 차량에 적용되고 있다.
연료 전지 시스템은 스택, 스택으로 수소를 공급하는 수소 공급부, 스택으로 공기를 공급하는 공기 공급부, 및 스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 스택의 운전 온도를 제어하는 열/물 관리 장치를 구비하고 있다.
이와 같은 구성으로 스택에서는 수소와 산소의 전기 화학적인 반응에 의해 전기 에너지를 발생시키고, 반응 부산물로서 열과 물을 배출하게 된다.
상기에서 스택은 다수의 단위 셀(연료 전지)들이 연속적으로 배열된 전기 발생 집합체로 이루어진다.
상기 각 단위 셀은 막-전극 어셈블리(MEA: Membrane-Electrode Assembly)를 사이에 두고 이의 양측에 세퍼레이터를 배치하여 구성될 수 있다.
따라서, 상기 연료 전지 시스템은 스택의 단위 셀들에 의한 수소와 산소의 전기 화학적인 반응이 일어날 수 있도록 수소 공급부 및 공기 공급부를 통해 수소와 공기를 단위 셀들로 공급할 수 있다.
그리고, 상기 연료 전지 시스템은 단위 셀들에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있도록 열/물 관리 장치를 통해 냉각수와 같은 냉각매체를 단위 셀들로 공급할 수 있다.
여기서, 상기와 같이 수소 공급부 및 공기 공급부를 통해 단위 셀들로 공급되는 수소와 공기, 열/물 관리 장치를 통해 단위 셀들로 공급되는 냉각매체를 공급유체로 정의할 수 있다.
그러나, 상기 연료 전지 시스템은 다수 매로 적층된 단위 셀들로 공급유체를 공급하므로, 단위 셀들 간 공급유체의 유량 편차가 필연적으로 발생한다.
특히, 단위 셀들의 공급유체 입구 측으로는 기준 유량 보다 많은 유량의 공급유체가 공급되고, 단위 셀들의 공급유체 출구 측으로는 기준 유량 보다 적은 유량의 공급 유체가 공급될 수 있다.
상기와 같은 스택에 대한 공급유체의 유량 분배 편차는 기준 유량 보다 적은 유량의 공급유체가 공급되는 단위 셀들에 대해 셀 빠짐 현상을 일으키거나 내구 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 되고, 공급유체의 공급 유량 최적화를 도모할 수 없기 때문에 연료 전지 차량의 연비 개선에 악영향을 끼칠 수 있다.
하지만, 종래 기술에서는 스택의 단위 셀들로 공급되는 공급유체의 유량을 측정할 수 있는 방법이 없어 단순히 기준 유량 보다 많은 공급 유량의 공급유체를 단위 셀들로 공급하고 있는 실정이다.
한국공개특허공보 제2010-0078566(연료전지 시스템의 유량 측정 장치 및 방법) (2010.07.08 공개)
본 발명의 실시예들은 단위 셀들로 공급되는 공급유체의 유량을 간단한 구성으로 측정 및 확인할 수 있도록 한 연료 전지 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템은, ⅰ)연료 전지의 단위 셀들을 연속적으로 배열하여 이루어진 스택과, ⅱ)상기 단위 셀들로 반응기체를 공급하기 위한 반응기체 공급유닛과, ⅲ)상기 단위 셀들로 냉각매체를 공급하기 위한 냉각매체 공급유닛과, ⅳ)상기 단위 셀들에 대한 공급유체 입출구 간의 차압으로서 상기 단위 셀들로 공급되는 공급유체의 유량을 측정하는 유량 측정유닛을 포함할 수 있다.
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또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 시스템은, 상기 스택에서 상기 단위 셀들의 배열 방향을 따라 임의의 위치에 배치되며, 상기 단위 셀들의 공급유체 입출구 압력을 검출하는 복수의 압력 검출유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 유량 측정유닛은 상기 압력 검출유닛에 의해 검출된 상기 단위 셀들의 공급유체 입출구 압력의 차압을 연산하는 연산부와, 임의의 단위 셀에서 평가된 공급유체의 셀 차압과 유량 관계로서 상기 연산부에서 연산된 상기 공급유체의 셀 입출구 차압치를 유량치로 변환하는 변환부와, 상기 변환된 유량치를 통해 전체 단위 셀의 공급유체 유량 프로파일을 예측하는 예측부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 압력 검출유닛은 상기 공급유체의 유출입이 가능한 매니폴드를 지니며 상기 단위 셀의 사이에 배치되는 플레이트부재와, 상기 매니폴드에 장착되며 상기 공급유체의 입출구 압력을 감지하는 압력 센서를 포함할 수 있다.
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본 발명의 실시예는 임의의 단위 셀에서 평가된 공급유체의 셀 차압과 유량 관계를 확인하고 스택에 구성된 압력 검출유닛을 통해 검출된 단위 셀들의 공급유체 입출구 압력의 차압으로서 단위 셀들의 공급유체 공급 유량을 측정 및 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 스택의 단위 셀들로 공급되는 공급유체의 유량을 간단한 구성으로 측정 및 확인할 수 있으므로, 스택으로 공급되는 공급유체의 유량 최적화를 통해 연료 전지 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 스택의 단위 셀들에 대한 셀 최소 공급 유량을 확인할 수 있으므로, 연료 부족 및 셀 빠짐을 방지할 수 있으며, 궁극적으로는 연료 전지 스택의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 스택을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 스택에 적용되는 압력 검출유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 유량 측정방법을 설명하기 위한 플로우-차트이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 유량 측정방법을 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100)은 연료 전지 차량에 적용되는 것으로, 수소로서의 연료와 산화제인 공기의 전기 화학적인 반응에 의해 전기 에너지를 발생시키는 발전 시스템으로 구성된다.
본 발명의 실시예에 의한 상기 연료 전지 시스템(100)은 기본적으로, 스택(10)과 반응기체 공급유닛(20)과, 냉각매체 공급유닛(30)을 포함하고 있다.
상기 스택(10)은 단위의 연료 전지(11)(이하에서는 편의 상 "단위 셀" 이라고 한다)가 다수 매로서 연속적으로 배열된 단위 셀들(11)의 전기 발생 집합체로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 단위 셀(11)은 막-전극 어셈블리(MEA)를 사이에 두고 이의 양측에 세퍼레이터(당 업계에서는 통상적으로 "분리판" 또는 바이폴라 플레이트" 라고도 한다)가 배치된 구조로 이루어진다.
상기에서, 막-전극 어셈블리는 일면에 애노드 전극을 형성하고, 다른 일면에 캐소드 전극을 형성하며, 이들 두 전극 사이에 전해질막을 형성하는 구조로 이루어진다.
애노드 전극은 일측 세퍼레이터를 통해 공급되는 수소 가스로서의 연료를 산화 반응시켜 전자와 수소 이온으로 분리시키고, 전해질막은 수소 이온을 캐소드 전극으로 이동시키는 기능을 하게 된다.
그리고, 캐소드 전극은 애노드 전극 측으로부터 받은 전자, 수소 이온, 및 다른 일측 세퍼레이터를 통해 제공받은 산화제 가스로서의 공기를 환원 반응시켜 수분 및 열을 생성하는 기능을 하게 된다.
상기에서, 세퍼레이터는 도전성을 지닌 플레이트 형태로 이루어지며, 막-전극 어셈블리로 연료와 산화제 가스를 공급하는 기능을 하게 된다.
즉, 상기 일측 세퍼레이터에는 연료로서의 수소 가스를 막-전극 어셈블리의 애노드 전극으로 공급하기 위한 반응 유로가 형성되어 있으며, 다른 일측 세퍼레이터에는 산화제 가스로서의 공기를 막-전극 어셈블리의 캐소드 전극으로 공급하기 위한 반응 유로가 형성되어 있다.
그리고 상기 세퍼레이터는 단위 셀(11)에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 냉각 유로를 형성하고 있다. 즉, 상기 냉각 유로를 통해 냉각수와 같은 냉각매체를 단위 셀(11) 사이로 공급하여 그 단위 셀(11)에서 발생하는 열을 냉각시키게 된다.
여기서, 상기와 같은 스택(10)에는 도 2에서와 같이 단위 셀들(11)로 수소 가스, 공기, 및 냉각매체를 공급하기 위한 공급 경로(13)와, 단위 셀들(11)에서 배출되는 수소 가스, 공기(수분 포함), 및 냉각매체를 유출시키기 위한 배출 경로(15)가 형성되어 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 반응기체 공급유닛(20)은 스택(10)의 단위 셀들(11)로 반응기체를 공급하는 것으로서, 단위 셀(11)로 수소 가스와 공기를 공급하기 위한 것이다.
이러한 반응기체 공급유닛(20)은 공기 공급부(40)와, 수소 공급부(50)와, 수소 재순환부(60)를 포함하고 있다.
상기 공기 공급부(40)는 스택(10)의 공급 경로(13)를 통해 단위 셀들(11)로 공기를 공급하기 위한 것으로, 대기 중의 공기를 흡입하여 스택(10)의 공급 경로(13)로 공급할 수 있는 공기 블로워(41)를 포함한다.
상기 수소 공급부(50)는 스택(10)의 공급 경로(13)를 통해 단위 셀들(11)로 수소 가스를 공급하기 위한 것으로, 수소 가스를 저장하고 그 수소 가스를 스택(10)의 공급 경로(13)로 공급할 수 있는 수소 탱크(51)를 포함한다.
그리고, 상기 수소 재순환부(60)는 스택(10)의 단위 셀들(11)로부터 배출되는 수소 가스와 수소 탱크(51)로부터 공급되는 수소 가스를 믹싱하고 그 믹싱 수소를 단위 셀들(11)로 공급하기 위한 것이다.
상기 수소 재순환부(60)는 단위 셀들(11)로부터 배출되는 수소 가스를 흡입하는 수소 블로워(61)와, 수소 블로워(61)를 통해 흡입된 수소 가스와 수소 탱크(51)로부터 공급되는 수소 가스를 믹싱하는 믹서(63)를 포함하고 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 냉각매체 공급유닛(30)은 스택(10)의 공급 경로(13)를 통해 단위 셀(11) 사이로 냉각수인 냉각매체를 공급하기 위한 것으로서, 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크(31)와, 냉각수 탱크(31)에 저장된 냉각수를 스택(10)의 공급 경로(13)로 공급할 수 있는 냉각수 펌프(33)를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 상기 반응기체 공급유닛(20)을 통해 수소 가스와 공기를 스택(10)의 단위 셀들(11)로 공급하게 되면, 단위 셀들(11)에서는 수소와 산소의 전기 화학적인 반응에 의해 전기 에너지를 출력시키고, 부산물로서 물과 열을 발생시킨다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 상기 냉각매체 공급유닛(30)을 통해 스택(10)의 단위 셀들(11)로 냉각수를 공급하여 단위 셀들(11)에서 발생하는 열을 냉각시키며 전체 스택(10)의 운전 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
이하에서는 반응기체 공급유닛(20)을 통해 단위 셀들(11)로 공급되는 수소 가스와 공기를 반응기체라고 하며, 그 반응기체와 위에서의 냉각매체를 통틀어 공급유체라고 한다.
한편, 상기에서와 같은 스택(10)에 있어 다수 매로 적층된 단위 셀들(11)로 공급 유로(13)를 통해 공급유체가 공급되는 구조를 가짐으로 단위 셀들(11) 간 공급유체의 유량 편차가 필연적으로 발생한다.
특히, 단위 셀들(11)의 공급유체 입구 측으로는 기준 유량 보다 많은 유량의 공급유체가 공급되고, 단위 셀들(11)의 공급유체 출구 측으로는 기준 유량 보다 적은 유량의 공급 유체가 공급된다.
상기와 같은 전체 스택(10)에 대한 공급유체의 유량 분배 편차는 기준 유량 보다 적은 유량의 공급유체가 공급되는 단위 셀들(11)에 대해 셀 빠짐 현상을 일으키거나 내구 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의한 상기 연료 전지 시스템(100)은 스택(10)의 단위 셀들(11)로 공급되는 공급유체의 유량을 간단한 구성으로 측정 및 확인할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 연료 전지 시스템(100)은 도 1 및 도 2에서와 같이 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력을 검출하는 복수 개의 압력 검출유닛(70)과, 단위 셀들(11)에 대한 공급유체 입출구 간의 차압으로서 단위 셀들(11)로 공급되는 공급유체의 유량을 측정하는 유량 측정유닛(80)을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 압력 검출유닛(70)은 복수 개로서 구비되며, 스택(10)에서 단위 셀들(11)의 배열 방향을 따라 임의의 위치에 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 압력 검출유닛(70)은 최소 4 개로 구비되는 바, 100 개의 단위 셀들(11)이 배열된 스택(10)을 기준으로, 5, 45, 90, 100번째 단위 셀(11)에 구성될 수 있다.
이러한 압력 검출유닛(70)은 도 3에서와 같이, 단위 셀(11) 사이에 배치되는 플레이트부재(71)와, 플레이트부재(71)에 장착되는 압력 센서(75)를 포함한다.
상기 플레이트부재(71)는 그라파이트(graphite) 소재로 이루어진 플레이트 형태를 취하며, 도면을 기준으로 상하측에 공급유체의 유출입이 가능한 제1 및 제2 매니폴드(72, 73)가 형성되어 있다.
상기에서 제1 매니폴드(72)는 스택(10)의 단위 셀들(11)로 공급유체를 공급하는 공급 경로(13)와 상호 연결되는 바, 공급유체로서 수소 가스, 공기, 및 냉각매체를 단위 셀들(11)로 각각 유입시키기 위한 복수 개의 연통홀로 이루어진다.
그리고, 상기 제2 매니폴드(73)는 스택(10)의 배출 경로(15)와 상호 연결되는 바, 단위 셀들(11)에서 배출되는 수소 가스, 공기(수분 포함), 및 냉각매체를 각각 유출시키기 위한 복수 개의 연통홀로 이루어진다.
상기 압력 센서(75)는 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력을 감지하고 그 감지 신호를 뒤에서 더욱 설명될 유량 측정유닛(80)으로 출력하는 것으로서, 제1 및 제2 매니폴드(72, 73)에 장착될 수 있다.
즉, 상기 압력 센서(75)는 플레이트부재(71)의 제1 및 제2 매니폴드(72, 73)에 장착되며 제1 및 제2 매니폴드(72, 73)를 통과하는 공급유체의 압력을 감지할 수 있다.
여기서, 상기와 같은 압력 센서(75)는 제1 및 제2 매니폴드(72, 73)의 내벽면에 장착되는데, 이는 제1 및 제2 매니폴드(72, 73) 내의 공급유체 흐름에 영향을 주지 않기 위해서이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 유량 측정유닛(80)은 압력 검출유닛(70)을 통해 검출된 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력을 근거로 하여 단위 셀들(11)에 대한 공급유체 입출구 간의 차압으로서 단위 셀들(11)로 공급되는 공급유체의 유량을 측정하기 위한 것이다.
이러한 유량 측정유닛(80)은 연산부(81)와, 변환부(83)와, 예측부(85)를 포함하고 있다.
상기 연산부(81)는 압력 검출유닛(70)을 통해 검출된 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력을 근거로 하여 단위 셀들(11)에 대한 공급유체 입출구 간의 차압을 연산한다.
상기 변환부(83)는, 임의의 단위 셀(11)에서 평가된 공급유체의 셀 차압과 유량 관계를 이용하여, 연산부(81)에서 연산된 공급유체의 셀 입출구 차압치를 유량치로 변환한다.
그리고, 상기 예측부(85)는 변환부(83)에서 변환된 유량치를 통해 전체 단위 셀(11)의 공급유체 유량 프로파일을 예측한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100)의 유량 측정 방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 유량 측정방법을 설명하기 위한 플로우-차트이다.
도 4를 참조하면, 우선 본 발명의 실시예에서는 전술한 바 있듯이 단위 셀들(11)의 배열 방향을 따라 임의의 위치에 복수 개의 압력 검출유닛(70)이 구성된 연료 전지 스택(10)을 제공한다(S10 단계).
이어서, 단위 셀들(11)의 입출구 간 차압 측정을 통해 셀 유량을 예측 및 확인하기 위해 도 5의 그래프에서와 같이 임의의 단위 셀(11)에서 평가된 공급유체의 셀 차압과 유량 관계를 확인한다(S20 단계).
그리고 나서, 상기 압력 검출유닛(70)을 통해 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력을 검출한다(S30 단계).
상기 S30 단계에서는 압력 검출유닛(70)으로서 플레이트부재(71)의 제1 및 제2 매니폴드(72, 73)에 장착된 압력 센서(75)를 통해 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력을 감지하고, 그 감지 신호를 연산부(81)로 출력한다.
이에, 상기 연산부(81)에서는 압력 검출유닛(70)에 의해 검출된 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력의 차압을 연산한다(S40 단계).
이어서, 상기 S20 단계에서와 같이 임의의 단위 셀(11)에서 평가된 공급유체의 셀 차압과 유량 관계를 통해 공급유체의 셀 입출구 차압치를 유량치로 변환한다(S50 단계).
마지막으로, 본 발명의 실시예에서는 상기 S50 단계에서 공급유체의 셀 입출구 차압치를 유량치로 변환한 유량치를 통해 단위 셀들(11)의 공급유체 유량 프로파일을 도 6의 그래프에서와 같이 예측한다(S60 단계).
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100) 및 그의 유량 측정 방법에 의하면, 임의의 단위 셀(11)에서 평가된 공급유체의 셀 차압과 유량 관계를 확인하고, 스택(10)에 구성된 압력 검출유닛(70)을 통해 검출된 단위 셀들(11)의 공급유체 입출구 압력의 차압으로서 단위 셀들(11)의 공급유체 공급 유량을 측정 및 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 스택(10)의 단위 셀들(11)로 공급되는 공급유체의 유량을 간단한 구성으로 측정 및 확인할 수 있으므로, 스택(10)으로 공급되는 공급유체의 유량 최적화를 통해 연료 전지 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 스택(10)의 단위 셀들(11)에 대한 셀 최소 공급 유량을 확인할 수 있으므로, 연료 부족 및 셀 빠짐을 방지할 수 있으며, 궁극적으로는 연료 전지 스택(10)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10... 스택 11... 단위 셀
13... 공급 경로 15... 배출 경로
20... 반응기체 공급유닛 30... 냉각매체 공급유닛
31... 냉각수 탱크 33... 냉각수 펌프
40... 공기 공급부 41... 공기 블로워
50... 수소 공급부 51... 수소 탱크
60... 수소 재순환부 61... 수소 블로워
63... 믹서 70... 압력 검출유닛
71... 플레이트부재 72... 제1 매니폴드
73... 제2 매니폴드 75... 압력 센서
80... 유량 측정유닛 81... 연산부
83... 변환부 85... 예측부

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 연료 전지의 단위 셀들을 연속적으로 배열하여 이루어진 스택;
    상기 단위 셀들로 반응기체를 공급하기 위한 반응기체 공급유닛;
    상기 단위 셀들로 냉각매체를 공급하기 위한 냉각매체 공급유닛;
    상기 스택에서 단위 셀들의 배열 방향을 따라 임의의 위치에 배치되며, 상기 단위 셀들의 공급유체 입출구 압력을 검출하는 복수의 압력 검출유닛; 및
    상기 압력 검출유닛을 통해 검출된 상기 단위 셀들에 대한 공급유체 입출구 간의 차압으로서 상기 단위 셀들로 공급되는 공급유체의 유량을 측정하는 유량 측정유닛
    을 포함하며,
    상기 압력 검출유닛은 상기 공급유체의 입출구 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  5. 삭제
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 유량 측정유닛은,
    상기 압력 검출유닛에 의해 검출된 상기 단위 셀들의 공급유체 입출구 압력의 차압을 연산하는 연산부와,
    임의의 단위 셀에서 평가된 공급유체의 셀 차압과 유량 관계로서 상기 연산부에서 연산된 상기 공급유체의 셀 입출구 차압치를 유량치로 변환하는 변환부와,
    상기 변환된 유량치를 통해 전체 단위 셀의 공급유체 유량 프로파일을 예측하는 예측부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 압력 검출유닛은 상기 공급유체의 유출입이 가능한 매니폴드를 지니며 상기 단위 셀의 사이에 배치되는 플레이트부재를 포함하며,
    상기 압력 센서는 상기 매니폴드에 장착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
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