KR101655579B1 - 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 연료전지 시스템 내 스택을 냉각시키는 펌프의 공회전수(Idle RPM)를 냉각수의 온도 및 유량(流量)을 기반으로 가변 제어함으로써, 연료전지 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치에 있어서, 온도에 상응하는 냉각 펌프의 회전수가 기록된 테이블을 저장하는 저장부; 연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 저장부에 저장되어 있는 테이블을 기반으로, 냉각 펌프가 상기 온도 측정부에 의해 측정된 냉각수 온도에 상응하는 회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어하에 상기 냉각 펌프를 구동시키는 상기 펌프 구동부를 포함한다.

Description

연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING COOLING PUMP OF FUEL CELL SYSTEM}
본 발명은 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지 시스템 내 스택을 냉각시키는 펌프의 공회전수(Idle RPM)를 냉각수의 온도 및 유량(流量)을 기반으로 가변 제어하는 기술에 관한 것이다.
연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 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.
현재 차량 구동을 위한 전력공급원으로는 연료전지 중 가장 높은 전력밀도를 갖는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 형태가 가장 많이 연구되고 있으며, 이는 낮은 작동온도로 인한 빠른 시동 시간과 빠른 전력변환 반응시간을 갖는다.
이러한 고분자 전해질막 연료전지는 수소이온이 이동하는 고체 고분자 전해질막을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 촉매전극층이 부착된 막전극접합체(MEA: Membrane Electrode Assembly), 반응가스들을 고르게 분포시키고 발생된 전기에너지를 전달하는 역할을 수행하는 기체확산층(GDL:Gas Diffusion Layer), 반응가스들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하기 위한 가스켓 및 체결기구, 그리고 반응가스들 및 냉각수를 이동시키는 분리판(Bipolar Plate)을 포함하여 구성된다.
이러한 단위 셀 구성을 이용하여 연료전지 스택을 조립할 때, 셀 내 가장 안쪽에 주요 구성부품인 막전극접합체 및 기체확산층의 조합이 위치하는데, 막전극접합체는 고분자 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 촉매가 도포된 촉매전극층, 즉 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode)를 가지며, 애노드 및 캐소드가 위치한 바깥부분에 기체확산층, 가스켓 등이 적층된다.
기체확산층의 바깥쪽에는 반응가스(연료인 수소와 산화제인 산소 또는 공기)를 공급하고 냉각수가 통과하는 유로(Flow Field)가 형성된 분리판이 위치된다.
이러한 구성을 단위 셀로 하여 복수의 단위 셀들을 적층한 뒤 가장 바깥쪽에 집전판(Current Collector) 및 절연판, 적층 셀들을 지지하기 위한 엔드플레이트(End Plate)를 결합하는데, 엔드플레이트 사이에 단위 셀들을 반복 적층하여 체결함으로써 연료전지 스택을 구성하게 된다.
한편, 연료전지 스택의 효율적인 연료전지 반응을 위해서는 적정 온도를 유지할 필요가 있으며, 이를 위해 연료전지 시스템에는 냉각수를 순환시켜 스택을 냉각시키기 위한 냉각 펌프가 구비되어 있다.
종래의 냉각 펌프 제어 장치는, 연료전지 스택의 전단 또는 후단에 설치되거나, 전후단 모두에 설치된 온도센서의 온도 변화에 따라 펌프의 회전수를 가감 조절하되, 온도가 낮아지면 냉각수에 대한 절전 냉각이 이루어지도록 펌프의 회전수를 줄이고, 온도가 높아지면 냉각수에 대한 급속 냉각이 이루어지도록 펌프의 회전수를 증가시킨다.
상술한 종래의 기술은 냉각수의 온도가 일정치 이상 올라가면 펌프의 회전수를 증가시켜도 냉각 효과가 미미하다는 점을 간과한 기술로서, 불필요한 전력의 소비로 인하여 연료전지 시스템의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 연료전지 시스템 내 스택을 냉각시키는 펌프의 공회전수(Idle RPM)를 냉각수의 온도 및 유량(流量)을 기반으로 가변 제어함으로써, 연료전지 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 연료전지 시스템 내 스택을 냉각시키는 펌프의 공회전수를 냉각수의 온도 및 유량을 기반으로 가변 제어함으로써, 연료전지 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치에 있어서, 온도에 상응하는 냉각 펌프의 회전수가 기록된 테이블을 저장하는 저장부; 연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 저장부에 저장되어 있는 테이블을 기반으로, 냉각 펌프가 상기 온도 측정부에 의해 측정된 냉각수 온도에 상응하는 회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어하에 상기 냉각 펌프를 구동시키는 상기 펌프 구동부를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치에 있어서, 기준 온도구간(α~β)과, 상기 기준 온도구간 내 최소유량(γ) 및 최대유량(δ), 초기 회전수(Z1)를 저장하는 저장부; 연료전지 스택의 냉각수 온도(T)를 측정하는 온도 측정부; 상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 상기 기준 온도구간에 포함됨에 따라 상기 기준 온도구간과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 최대유량을 기반으로 냉각수의 유량(L)을 산출하는 유량 산출부; 상기 유량 산출부에 의해 산출된 유량과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 초기 회전수(Z1)를 이용하여 냉각 펌프의 회전수를 산출한 후, 상기 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 제어부; 및 상기 냉각 펌프를 구동시키는 상기 펌프 구동부를 포함한다.
한편 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법에 있어서, 저장부가 온도에 상응하는 냉각 펌프의 회전수가 기록된 테이블을 저장하는 단계; 온도 측정부가 연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정하는 단계; 제어부가 상기 테이블을 기반으로, 냉각 펌프가 상기 온도 측정부에 의해 측정된 냉각수 온도에 상응하는 회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 단계; 및 상기 제어부의 제어하에 상기 펌프 구동부가 상기 냉각 펌프를 구동시키는 단계를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법에 있어서, 저장부가 기준 온도구간(α~β)과, 상기 기준 온도구간 내 최소유량(γ) 및 최대유량(δ), 초기 회전수(Z1)를 저장하는 단계; 온도 측정부가 연료전지 스택의 냉각수 온도(T)를 측정하는 단계; 상기 측정된 온도가 상기 기준 온도구간에 포함됨에 따라 유량 산출부가 상기 기준 온도구간과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 최대유량을 기반으로 냉각수의 유량(L)을 산출하는 단계; 제어부가 상기 산출된 유량과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 초기 회전수(Z1)를 이용하여 냉각 펌프의 회전수를 산출한 후, 상기 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 단계; 및 상기 펌프 구동부가 상기 냉각 펌프를 구동시키는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 연료전지 시스템 내 스택을 냉각시키는 펌프의 공회전수(Idle RPM)를 냉각수의 온도 및 유량(流量)을 기반으로 가변 제어함으로써, 연료전지 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 연료전지 차량에 적용되는 경우, 연료전지 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치의 다른 실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 냉각수 온도에 따른 유량의 변화를 나타내는 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 5 는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법에 대한 다른 실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치는, 저장부(11), 온도 측정부(12), 제어부(13), 및 펌프 구동부(14)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(11)는 연료전지 스택을 냉각시키는 냉각수의 온도에 상응하는 냉각 펌프의 회전수가 기록된 테이블을 저장한다. 이러한 테이블은 일례로 하기의 [표 1]과 같다.
[표 1]
Figure 112014114654897-pat00001
여기서, X는 현재의 냉각수 온도를 의미하고, Y1 및 Y2는 임계온도를 의미한다. 즉, 현재의 냉각수 온도가 Y1 이하(제 1 온도구간)이면 냉각 펌프의 회전수가 2,500이 되도록 제어하고, 현재의 냉각수 온도가 Y1 초과 Y2 이하이면(제 2 온도구간) 냉각 펌프의 회전수가 2,200이 되도록 제어하며, 현재의 냉각수 온도가 Y2를 초과하면(제 3 온도구간) 냉각 펌프의 회전수가 2,000이 되도록 제어한다.
이때, 각 온도구간별 회전수는 일례로서 설계자의 의도에 따라 변경 가능하지만, 제 1 온도구간 > 제 2 온도구간 > 제 3 온도구간의 순서로 냉각 펌프의 회전수가 많다.
이를 통해 알 수 있듯이, 본 발명은 온도가 높으면 냉각 펌프의 회전수를 높이고, 온도가 낮으면 냉각 펌프의 회전수를 낮추는 천편일률적인 방식이 아니라, 냉각수의 온도가 일정치 이상 올라가면 펌프의 회전수를 증가시켜도 냉각 효과가 미미하다는 기술적 사상을 고려하여, 냉각수 온도가 Y2를 초과하기 전까지는 냉각 펌프의 회전수를 초기값 대비 낮추고, Y2를 초과하면 냉각 펌프의 회전수를 일정하게 유지한다.
다음으로, 온도 측정부(12)는 일례로 온도감지센서로 구현될 수 있으며, 연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정한다.
다음으로, 제어부(13)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.
특히, 제어부(13)는 저장부(11)에 저장되어 있는 테이블을 기반으로, 냉각 펌프가 온도 측정부(12)에 의해 측정된 냉각수의 온도에 상응하는 회전수를 갖도록 펌프 구동부(14)를 제어한다.
다음으로, 펌프 구동부(14)는 제어부(13)의 제어하에 냉각 펌프를 구동시킨다. 즉, 냉각수의 온도에 상응하는 회전수로 동작하도록 냉각 펌프를 구동시킨다.
도 2 는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치의 다른 실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치는, 저장부(21), 온도 측정부(22), 유량 산출부(23), 제어부(24), 및 펌프 구동부(25)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(21)는 연료전지 스택을 냉각시키는 냉각수의 기준 온도구간과, 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 최대유량과, 초기 회전수를 저장한다.
이하, 도 3을 참조하여 냉각수의 기준 온도구간, 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 최대유량에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 냉각수 온도에 따른 유량의 변화를 나타내는 일예시도이다.
도 3에서, α는 기준 온도구간의 시작점을 나타내고, β는 기준 온도구간의 끝점을 나타내며, γ는 기준 온도구간의 시작점에서의 유량을 나타내고, δ는 기준 온도구간의 끝점에서의 유량을 나타낸다. 이때, α,β,γ,δ는 모두 상수이다.
다음으로, 온도 측정부(22)는 일례로 온도감지센서로 구현될 수 있으며, 연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정한다.
다음으로, 유량 산출부(23)는 연료전지 스택을 냉각시키기 위해 순환시킬 냉각수의 유량(Liter Per Minute, LPM)을 산출한다.
즉, 유량 산출부(23)는 온도 측정부(22)에 의해 측정된 온도(T)가 기준 온도구간에 포함되면, 저장부(21)에 저장되어 있는 냉각수의 기준 온도구간(α~β)과, 상기 기준 온도구간 내 최소유량(γ) 및 최대유량(δ)을 기반으로 냉각수의 유량을 산출한다. 일례로, 하기의 [수학식 1]를 이용하여 냉각수의 유량(L)을 산출한다.
[수학식 1]
L = (δ-γ)÷(β-α)×(T-α)+γ
다음으로, 제어부(24)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.
특히, 제어부(24)는 유량 산출부(23)에 의해 산출된 유량과 저장부(21)에 저장되어 있는 기준 온도구간 내 최소유량(γ)과 초기 회전수(Z1)를 이용하여 냉각 펌프의 회전수(RPM)를 산출한다. 일례로, 하기의 [수학식 2]를 이용하여 냉각 펌프의 회전수(Z)를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Z = (γ÷L)×Z1
이후, 제어부(24)는 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 펌프 구동부(25)를 제어한다.
한편, 제어부(24)는 온도 측정부(22)에 의해 측정된 온도가 기준 온도구간 내 최대치를 초과하면, 상기 최대치에서의 유량을 기반으로 냉각 펌프의 회전수를 산출한 후, 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 펌프 구동부(25)를 제어한다.
다음으로, 펌프 구동부(25)는 제어부(24)의 제어하에 냉각 펌프를 구동시킨다. 즉, 냉각수의 온도에 상응하는 회전수로 동작하도록 냉각 펌프를 구동시킨다.
본 발명에서는 유량 산출부(23)와 제어부(24)를 별개의 구성으로 구현한 예를 설명하였지만, 유량 산출부(23)의 기능을 제어부(24)가 수행하도록 구현할 수도 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 저장부(11)가 온도에 상응하는 냉각 펌프의 회전수가 기록된 테이블을 저장한다(401).
이후, 온도 측정부(12)가 연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정한다(402).
이후, 제어부(13)가 저장부(11)에 저장되어 있는 테이블을 기반으로, 냉각 펌프가 온도 측정부(12)에 의해 측정된 냉각수 온도에 상응하는 회전수를 갖도록, 펌프 구동부(14)를 제어한다(403).
이후, 펌프 구동부(14)가 제어부(13)의 제어하에 냉각 펌프를 구동시킨다(404).
도 5 는 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법에 대한 다른 실시예 흐름도이다.
먼저, 저장부(21)가 기준 온도구간(α~β)과, 상기 기준 온도구간 내 최소유량(γ) 및 최대유량(δ), 초기 회전수(Z1)를 저장한다(501).
이후, 온도 측정부(22)가 연료전지 스택의 냉각수 온도(T)를 측정한다(502).
이후, 유량 산출부(23)가 온도 측정부(22)에 의해 측정된 온도가 기준 온도구간에 포함됨에 따라 상기 기준 온도구간과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 최대유량을 기반으로 냉각수의 유량(L)을 산출한다(503).
이후, 제어부(24)가 유량 산출부(23)에 의해 산출된 유량과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 초기 회전수(Z1)를 이용하여 냉각 펌프의 회전수를 산출한 후, 상기 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 펌프 구동부(25)를 제어한다(504).
이후, 펌프 구동부(25)가 제어부(24)의 제어하에 냉각 펌프를 구동시킨다(505).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
11 : 저장부
12 : 온도 측정부
13 : 제어부
14 : 펌프 구동부

Claims (14)

  1. 온도에 상응하는 냉각 펌프의 공회전수(Idle RPM)가 기록된 테이블을 저장하는 저장부;
    연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정하는 온도 측정부;
    상기 저장부에 저장되어 있는 테이블을 기반으로, 냉각 펌프가 상기 온도 측정부에 의해 측정된 냉각수 온도에 상응하는 공회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어하에 상기 냉각 펌프를 구동시키는 상기 펌프 구동부
    를 포함하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이블은,
    3개의 온도구간을 포함하되, 제 3 온도구간, 제 2 온도구간, 제 1 온도구간의 순서로 온도가 높지만, 제 3 온도구간, 제 2 온도구간, 제 1 온도구간의 순서로 공회전수가 낮은 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 임계치를 초과하면, 상기 냉각 펌프의 공회전수를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치.
  4. 기준 온도구간(α~β)과, 상기 기준 온도구간 내 최소유량(γ) 및 최대유량(δ), 초기 회전수(Z1)를 저장하는 저장부;
    연료전지 스택의 냉각수 온도(T)를 측정하는 온도 측정부;
    상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 상기 기준 온도구간에 포함됨에 따라 상기 기준 온도구간과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 최대유량을 기반으로 냉각수의 유량(L)을 산출하는 유량 산출부;
    상기 유량 산출부에 의해 산출된 유량과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 초기 회전수(Z1)를 이용하여 냉각 펌프의 회전수를 산출한 후, 상기 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 제어부; 및
    상기 냉각 펌프를 구동시키는 상기 펌프 구동부
    를 포함하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유량 산출부는,
    하기의 [수학식 A]를 기반으로 유량(L)을 산출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치.
    [수학식 A]
    L = (δ-γ)÷(β-α)×(T-α)+γ
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    하기의 [수학식 B]를 이용하여 냉각 펌프의 회전수(Z)를 산출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치.
    [수학식 B]
    Z = (γ÷L)×Z1
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 기준 온도구간 내 최대치를 초과하면, 상기 최대치에서의 유량을 기반으로 냉각 펌프의 회전수를 산출한 후, 상기 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 상기 펌프 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 장치.
  8. 저장부가 온도에 상응하는 냉각 펌프의 공회전수(Idle RPM)가 기록된 테이블을 저장하는 단계;
    온도 측정부가 연료전지 스택의 냉각수 온도를 측정하는 단계;
    제어부가 상기 테이블을 기반으로, 냉각 펌프가 상기 온도 측정부에 의해 측정된 냉각수 온도에 상응하는 공회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 단계; 및
    상기 제어부의 제어하에 상기 펌프 구동부가 상기 냉각 펌프를 구동시키는 단계
    를 포함하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 테이블은,
    3개의 온도구간을 포함하되, 제 3 온도구간, 제 2 온도구간, 제 1 온도구간의 순서로 온도가 높지만, 제 3 온도구간, 제 2 온도구간, 제 1 온도구간의 순서로 공회전수가 낮은 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 임계치를 초과하면, 상기 냉각 펌프의 공회전수를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법.
  11. 저장부가 기준 온도구간(α~β)과, 상기 기준 온도구간 내 최소유량(γ) 및 최대유량(δ), 초기 회전수(Z1)를 저장하는 단계;
    온도 측정부가 연료전지 스택의 냉각수 온도(T)를 측정하는 단계;
    상기 측정된 온도가 상기 기준 온도구간에 포함됨에 따라 유량 산출부가 상기 기준 온도구간과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 최대유량을 기반으로 냉각수의 유량(L)을 산출하는 단계;
    제어부가 상기 산출된 유량과 상기 기준 온도구간 내 최소유량 및 초기 회전수(Z1)를 이용하여 냉각 펌프의 회전수를 산출한 후, 상기 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 펌프 구동부를 제어하는 단계; 및
    상기 펌프 구동부가 상기 냉각 펌프를 구동시키는 단계
    를 포함하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유량 산출 단계는,
    하기의 [수학식 A]를 기반으로 유량(L)을 산출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법.
    [수학식 A]
    L = (δ-γ)÷(β-α)×(T-α)+γ
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    하기의 [수학식 B]를 이용하여 냉각 펌프의 회전수(Z)를 산출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법.
    [수학식 B]
    Z = (γ÷L)×Z1
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 단계는,
    상기 온도 측정부에 의해 측정된 온도가 기준 온도구간 내 최대치를 초과하는 경우, 상기 최대치에서의 유량을 기반으로 상기 냉각 펌프의 회전수를 산출하는 단계; 및
    상기 냉각 펌프가 상기 산출된 회전수를 갖도록 상기 펌프 구동부를 제어하는 단계
    를 포함하는 연료전지 시스템의 냉각 펌프 제어 방법.
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