KR101683504B1 - 저전압 배터리 충전 장치 및 방법 - Google Patents

저전압 배터리 충전 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리 충전 장치는 수소와 산소의 반응에 의해 전기 에너지를 생성하는 연료 전지 스택; 상기 연료 전지 스택에 공기를 공급하는 공기 블로워; 상기 연료 전지 스택에서 생성된 출력 전압을 고전압으로 변환하는 고전압 직류 변환기; 상기 고전압 직류 변환기를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 고전압 배터리; 상기 연료 전지 스택에서 생성된 출력 전압을 저전압으로 변환시키는 저전압 직류 변환기; 상기 저전압 직류 변환기를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 저전압 배터리; 및 상기 공기 블로워를 통해 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 공기 공급량에 따라 상기 저전압 배터리의 충전 전압을 가변 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 저전압 배터리 충전 장치에 의하면, 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량에 따라 저전압 배터리의 충전 전압을 가변 제어함으로써, 연료 전지 스택에서 사용되는 수소 사용량을 최소화할 수 있고, 이로 인해 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.

Description

저전압 배터리 충전 장치 및 방법 {CHARGING APPARATUS OF LOW VOLTAGE BATTERY AND METHOD THEREOF}
본 발명은 저전압 배터리 충전 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료 전지에 공급되는 공기 공급량에 따라 저전압 배터리의 충전 전압을 제어하여 연비를 향상시키고 연료 전지의 내구성을 향상시킬 수 있는 저전압 배터리 충전 장치 및 방법에 관한 것이다.
환경친화적인 미래형 자동차의 하나인 수소 연료 전지 차량에 적용되는 연료 전지 시스템은 반응가스의 전기화학 반응으로부터 전기에너지를 발생시키는 연료 전지 스택, 연료 전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 수소공급장치, 연료 전지 스택에 전기화학 반응에 필요한 산화제인 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급장치, 연료 전지 스택의 전기화학 반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료 전지 스택의 운전온도를 최적으로 제어하고 물 관리 기능을 수행하는 열 및 물 관리 시스템, 그리고 연료 전지 시스템의 작동 전반을 제어하는 연료 전지 시스템 제어기를 포함하여 구성된다.
이러한 연료 전지 시스템이 탑재된 차량에서 연료 전지만을 동력원으로 사용하는 경우 차량을 구성하고 있는 부하모두를 연료 전지가 담당하게 되므로, 특히 연료 전지의 효율이 낮은 운전영역에서는 성능 저하가 크게 발생하는 문제점이 있게 된다.
또한, 차량에 급격한 부하가 인가되는 경우에 구동모터에 충분한 전력을 공급하지 못하여 차량의 성능이 저하되는 상황이 존재할 수 있다(화학반응에 의해 전기를 발생시키므로 급격한 부하 변동에 대해서 연료 전지에 무리가 감).
또한, 연료 전지는 단방향 출력 특성을 가지므로 별도의 축전수단이 없는 경우 차량의 제동시 구동모터에서 유입되는 에너지를 회수할 수 없어 차량 시스템의 효율성을 저하시키게 된다.
따라서, 상기의 단점들을 보완하기 위한 방안으로 연료 전지 하이브리드 차량이 개발되고 있다. 연료 전지 하이브리드 차량은 소형 차량은 물론 버스 등의 대형 차량에서 주동력원인 연료 전지 외에 구동모터 등 부하 구동에 필요한 파워를 제공하기 위한 별도 보조동력원으로 축전수단, 예컨대 충/방전이 가능한 고전압 배터리 또는 수퍼캐패시터(수퍼캡)를 탑재한 시스템이다.
이중 연료 전지-배터리 하이브리드 차량에는 주동력원으로 사용되는 연료 전지와 보조동력원으로 사용되는 고전압배터리가 병렬로 연결되고, 이러한 고전압 배터리(메인 배터리)와 더불어 차량의 저전압 구동 부품을 구동시키기 위한 저전압 배터리(예를 들면, 12V 보조배터리)가 탑재되므로, 두 종류의 배터리, 즉 고전압 배터리와 저전압 배터리가 함께 탑재된다.
한편, 연료 전지는 수소와 산소의 반응에 의해 전기 에너지를 발생시키는데, 연료 전지 스택에 공급되는 수소 공급량에 비례하여 연료 전지 스택에서 생성되는 전기 에너지량이 결정된다. 이때, 연료 전지 스택에 공급되는 수소 공급량은 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량에 따라 결정된다.
따라서, 연료 전지 스택에서 발생한 전기 에너지를 충전하는 저전압 배터리의 충전 전압을 가변함으로써, 연료 전지 스택에서 사용되는 수소 사용량을 최소화하고, 이로 인해 차량의 연비를 개선시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
일본 공개특허공보 특개2014-232609호
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저전압 배터리의 충전 전압을 가변함으로써, 연료 전지 스택에서 사용되는 수소 사용량을 최소화하고, 이로 인해 차량의 연비를 개선시킬 수 있는 저전압 배터리의 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량이 극히 적을 때는, 연료 전지 스택에 고전위가 형성되는 것을 방지함으로써, 연료 전지 스택의 내구성을 향상시킬 수 있는 저전압 배터리의 충전 장치 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리 충전 장치는 수소와 산소의 반응에 의해 전기 에너지를 생성하는 연료 전지 스택; 상기 연료 전지 스택에 공기를 공급하는 공기 블로워; 상기 연료 전지 스택에서 생성된 출력 전압을 고전압으로 변환하는 고전압 직류 변환기; 상기 고전압 직류 변환기를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 고전압 배터리; 상기 연료 전지 스택에서 생성된 출력 전압을 저전압으로 변환시키는 저전압 직류 변환기; 상기 저전압 직류 변환기를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 저전압 배터리; 및 상기 공기 블로워를 통해 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 공기 공급량에 따라 상기 저전압 배터리의 충전 전압을 가변 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 공기 블로워를 통해 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 공기 공급량을 최소 공기 공급량과 최대 공기 공급량의 사이에서 N개의 공기 공급량으로 구분하고, 상기 N개의 공기 공급량에 대응하는 N개의 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리를 충전할 수 있다.
상기 최소 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정될 수 있다.
상기 최대 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정될 수 있다.
상기 N개의 충전 전압은 상기 최대 충전 전압과 상기 최소 충전 전압 사이에서 단계적으로 감소할 수 있다.
상기 제어부는 상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한 경우, 비상 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 저전압 배터리 충전 방법은 연료 전지 스택의 요구 파워에 따라 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량을 산출하는 단계; 상기 공기 공급량에 대응하는 저전압 배터리의 충전 전압을 설정하는 단계; 및 상기 충전 전압에 따라 저전압 배터리를 가변 충전하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 공기 공급량은 연료 전지 스택에 요구 파워에 따라 최소 공기 공급량과 최대 공기 공급량의 사이에서 N개의 공기 공급량으로 구분되고, 상기 충전 전압은 상기 N개의 공기 공급량에 대응되는 N개의 충전 전압으로 설정될 수 있다.
상기 최소 공기 공급량에 대응하는 상기 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정될 수 있다.
상기 최대 공기 공급량에 대응하는 상기 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정될 수 있다.
상기 N개의 충전 전압은 상기 최대 충전 전압과 상기 최소 충전 전압 사이에서 단계적으로 감소할 수 있다.
상기 공기 공급량이 최대 공기 공급량인 경우, 상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한 경우, 비상 충전 전압으로 상기 저전압 배터리를 충전할 수 있다.
상기 공기 공급량이 최소 공기 공급량인 경우, 상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한 경우, 비상 충전 전압으로 상기 저전압 배터리를 충전할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 저전압 배터리 충전 장치에 의하면, 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량에 따라 저전압 배터리의 충전 전압을 가변 제어함으로써, 연료 전지 스택에서 사용되는 수소 사용량을 최소화할 수 있고, 이로 인해 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량에 따라 저전압 배터리의 충전 전압을 가변 제어함으로써, 연료 전지 스택에 고전위가 형성되는 것을 방지하고, 이로 인해 연료 전지 스택의 내구성을 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 저전압 배터리 충전 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 스택의 요구 파워와 공기 공급량과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 공급량과 저전압 배터리의 충전 전압과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리 충전 방법을 도시한 순서도이다.
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.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 저전압 배터리 충전 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리 충전 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 저전압 배터리(60) 충전 장치는 다수의 연료 전지 스택(10)을 포함하는 연료 전지, 상기 연료 전지 스택(10)에 공급되는 공기를 공급하는 공기 블로워(20), 상기 연료 전지 스택(10)에서 생성된 출력 전압을 변환하는 고전압 직류 변환기(30), 상기 고전압 직류 변환기(30)를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 고전압 배터리(40), 상기 고전압 배터리(40)의 출력 전압을 변환시키는 저전압 직류 변환기(50), 상기 저전압 직류 변환기(50)를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 저전압 배터리(60), 및 상기 연료 전지, 공기 블로워(20), 고전압 직류 변환기(30), 고전압 배터리(40), 저전압 직류 변환기(50), 및 저전압 배터리(60)를 제어하는 제어부(70)를 포함한다.
상기 연료 전지 스택(10)은 수소와 산소의 반응에 의해 전기 에너지를 생성한다. 상기 연료 전지 스택(10)의 구성은 이미 공지된 연료 전지 스택(10)의 구성과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기 공기 블로워(20)는 연료 전지 스택(10)의 반응 가스인 수소와 더불어 공기를 상기 연료 전지 스택(10)으로 공급한다.
상기 고전압 직류 변환기(30)는 상기 연료 전지 스택(10)에서 생성된 전기 에너지를 고전압 직류 전원으로 변환시키고, 상기 고전압 배터리(40)는 상기 고전압 직류 변환기(30)를 통해 변환된 전압을 충전한다. 상기 고전압 배터리(40)에 충전된 전원은 고전압을 사용하는 차량의 구동 모터, 및 공기 블로워(20)를 포함하는 고전압 부품에 전원을 공급한다. 여기서, 고전압은 약 100V이상의 전압을 의미하는데, 예를 들면, 150V, 300V, 450V, 또는 650V의 고전압을 말한다.
상기 저전압 직류 변환기(50)는 상기 연료 전지 스택(10)에서 생성된 전기 에너지를 저전압 직류 전원으로 변환시키고, 상기 저전압 배터리(60)는 상기 저전압 직류 변환기(50)를 통해 변환된 전압을 충전한다. 상기 저전압 배터리(60)에 충전된 전원은 차량에 구비된 저전압을 사용하는 차량의 전장 기기를 포함하는 저전압 부품에 공급된다. 여기서, 저전압은 약 100V 미만의 전압을 의미하는데, 예를 들면, 12V, 24V, 또는 48V의 저전압을 말한다.
상기 제어부(70)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리(60) 충전 방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.
상기 제어부(70)는 상기 연료 전지 스택(10)의 요구 파워에 따라 상기 공기 블로워(20)를 통해 상기 연료 전지 스택(10)으로 공급되는 공기 공급량에 따라 상기 저전압 배터리(60)의 충전 전압을 제어한다.
이하에서, 상기 공기 공급량을 이용하여 상기 저전압 배터리(60)의 충전 전압을 제어하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 스택의 요구 파워와 공기 공급량과의 관계를 도시한 그래프이다. 도 2에서 x축은 연료 전지 스택의 요구 파워이고, y축은 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 공급량과 저전압 배터리의 충전 전압과의 관계를 도시한 그래프이다. 도 3에서, x축은 공기 공급량을 도시한 것이고, y축은 저전압 배터리의 충전 전압을 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 연료 전지 스택(10)의 요구 파워에 따른 공기 공급량은 대략 히스테리시스 곡선과 유사한 형태를 갖는다. 이때, 상기 제어부(70)는 상기 연료 전지 스택(10)에 공급되는 공기 공급량을 최소 공기 공급량과 최대 공기 공급량 사이에서 N개의 공기 공급량으로 구분한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연료 전지 스택(10)에 공급되는 상기 N개의 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리(60)의 충전 전압이 설정된다. 상기 최소 공기 공급량에 대응하는 저전압 배터리(60)의 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정되고, 상기 최대 공기 공급량에 대응하는 저전압 배터리(60)의 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정된다. 이때, 상기 N개의 충전 전압은 상기 최대 충전 전압과 상기 최소 충전 전압 사이에서 단계적으로 감소한다.
한편, 상기 저전압 배터리(60)의 비상 운전이 필요한 경우에는, 상기 제어부(70)는 별도로 설정된 비상 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리(60)를 충전한다. 여기서, 비상 운전이 필요한 경우는 차량의 주 동력원인 연료 전지 스택(10) 또는 고전압 배터리(40) 중의 어느 하나가 고장인 경우를 의미할 수 있다. 이러한 경우에는, 상기 비상 충전 전압은 상기 저전압 배터리(60)를 충전할 수 있는 최대 충전 전압으로 설정될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리 충전 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리 충전 방법을 도시한 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(70)는 연료 전지 스택(10)의 요구 파워에 따라 공기 블로워(20)를 통해 연료 전지 스택(10)에 공급되는 공기 공급량을 산출한다(S10).
상기 제어부(70)는 상기 공기 공급량에 대응하는 저전압 배터리(60)의 충전 전압을 설정한다(S20). 상기 연료 전지 스택(10)에 공급되는 상기 공기 공급량은 연료 전지 스택(10)의 요구 파워에 따라 최소 공기 공급량과 최대 공기 공급량의 사이에서 N개의 공기 공급량으로 구분되고, 상기 저전압 배터리(60)의 충전 전압은 상기 N개의 공기 공급량에 대응하는 N개의 충전 전압으로 설정된다. 여기서, N개의 충전 전압은 상기 최대 충전 전압과 상기 최소 충전 전압의 사이에서 단계적으로 감소하도록 설정될 수 있다.
상기 최소 공기 공급량에 대응하는 상기 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정될 수 있고, 상기 최대 공기 공급량에 대응하는 상기 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 최대 충전 전압과 상기 최소 충전 전압 사이의 N개의 충전 전압을 일반 충전 전압이라고 칭한다.
상기 제어부(70)는 상기 공기 공급량에 따른 상기 저전압 배터리(60)의 충전 전압을 판단한다(S30).
만약, 상기 충전 전압이 최소 충전 전압과 최대 충전 전압 사이의 N개의 일잔 충전 전압이면, 상기 제어부(70)는 설정된 일반 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리(60)를 충전한다(S40).
그러나 상기 충전 전압이 최소 충전 전압이면, 상기 제어부(70)는 저전압 배터리(60)의 비상 운전이 필요한 상황인지 여부를 판단한다(S50).
만약, 상기 저전압 배터리(60)의 비상 운전이 필요한 상황이면, 상기 제어부(70)는 미리 설정된 비상 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리(60)를 충전한다(S54). 그러나 상기 저전압 배터리(60)의 비상 운전이 필요한 상황이 아니면, 상기 제어부(70)는 최소 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리(60)를 충전한다(S52).
상기 S30 단계에서, 상기 공기 공급량에 따른 상기 저전압 배터리(60)의 충전 전압이 최대 충전 전압이면, 상기 제어부(70)는 상기 저전압 배터리(60)의 비상 운전이 필요한 상황인지 여부를 판단한다(S60).
만약, 상기 저전압 배터리(60)의 비상 운전이 필요한 상황이면, 상기 제어부(70)는 미리 설정된 비상 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리(60)를 충전한다(S64). 그러나 상기 저전압 배터리(60)의 비상 운전이 필요한 상황이 아니면, 상기 제어부(70)는 최소 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리(60)를 충전한다(S62).
이와 같이, 상기 충전 전압이 상기 최소 충전 전압 또는 상기 최대 충전 전압이 상황인 경우에만 비상 운전 상황인지 여부를 판단하는 것은 상기 충전 전압이 일반 충전 전압인 경우에는 정상적으로 저전압 배터리(60)의 충전 전압이 제어되고 있는 경우이기 때문이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 저전압 배터리(60) 충전 장치 및 방법은 연료 전지 스택(10)에 공급되는 공기 공급량이 높은 경우에는 저전압 배터리(60)의 충전 전압을 낮춤으로써 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
이와 반대로, 연료 전지 스택(10)에 공급되는 공기 공급량이 작은 경우에는 저전압 배터리(60)의 충전 전압을 높임으로써 연료 전지 스택(10)에 고전위가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 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: 연료 전지 스택
20: 공기 블로워
30: 고전압 직류 변환기
40: 고전압 배터리
50: 저전압 직류 변환기
60: 저전압 배터리
70: 제어부

Claims (13)

  1. 수소와 산소의 반응에 의해 전기 에너지를 생성하는 연료 전지 스택;
    상기 연료 전지 스택에 공기를 공급하는 공기 블로워;
    상기 연료 전지 스택에서 생성된 출력 전압을 고전압으로 변환하는 고전압 직류 변환기;
    상기 고전압 직류 변환기를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 고전압 배터리;
    상기 연료 전지 스택에서 생성된 출력 전압을 저전압으로 변환시키는 저전압 직류 변환기;
    상기 저전압 직류 변환기를 통해 변환된 출력 전압을 충전하는 저전압 배터리; 및
    상기 공기 블로워를 통해 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 공기 공급량에 따라 상기 저전압 배터리의 충전 전압을 가변 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 공기 블로워를 통해 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 공기 공급량을 최소 공기 공급량과 최대 공기 공급량의 사이에서 N개의 공기 공급량으로 구분하고, 상기 N개의 공기 공급량에 대응하는 N개의 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리를 충전하는 저전압 배터리 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 최소 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정되는 저전압 배터리 충전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 최대 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정되는 저전압 배터리 충전 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 최소 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정되고, 상기 최대 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정되며,
    상기 N개의 충전 전압은 상기 최대 충전 전압과 상기 최소 충전 전압 사이에서 단계적으로 감소하는 저전압 배터리 충전 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한 경우, 비상 충전 전압에 따라 상기 저전압 배터리를 충전하는 저전압 배터리 충전 장치.
  7. 연료 전지 스택의 요구 파워에 따라 연료 전지 스택에 공급되는 공기 공급량을 산출하는 단계;
    상기 공기 공급량에 대응하는 저전압 배터리의 충전 전압을 설정하는 단계; 및
    상기 충전 전압에 따라 저전압 배터리를 가변 충전하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 공기 공급량은 연료 전지 스택에 요구 파워에 따라 최소 공기 공급량과 최대 공기 공급량의 사이에서 N개의 공기 공급량으로 구분되고,
    상기 충전 전압은 상기 N개의 공기 공급량에 대응되는 N개의 충전 전압으로 설정되는 저전압 배터리 충전 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 최소 공기 공급량에 대응하는 상기 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정되는 저전압 배터리 충전 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 최대 공기 공급량에 대응하는 상기 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정되는 저전압 배터리 충전 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 최소 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최대 충전 전압으로 설정되고, 상기 최대 공기 공급량에 대응하는 상기 저전압 배터리의 충전 전압은 최소 충전 전압으로 설정되며,
    상기 N개의 충전 전압은 상기 최대 충전 전압과 상기 최소 충전 전압 사이에서 단계적으로 감소하는 저전압 배터리 충전 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 공기 공급량이 최대 공기 공급량인 경우, 상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한지 여부를 판단하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한 경우, 비상 충전 전압으로 상기 저전압 배터리를 충전하는 저전압 배터리 충전 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 공기 공급량이 최소 공기 공급량인 경우, 상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한지 여부를 판단하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 저전압 배터리의 비상 운전이 필요한 경우, 비상 충전 전압으로 상기 저전압 배터리를 충전하는 저전압 배터리 충전 방법.
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