KR102518539B1 - 연료전지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간, 및 상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간을 포함하며, 상기 시스템의 정지 시에, 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율인 잔류비율이 소정의 기준범위 내를 만족하게 된다.

Description

연료전지 시스템 {FUEL CELL SYSTEM}
본 발명은 연료전지 시스템에 관한 것이다.
연료전지 시스템에는 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된다. 연료전지 시스템의 기동 중에는 공기극으로 공기가 공급되고, 연료극으로 수소가 공급된다.
그런데 시스템의 정지 후에 시스템의 내부에 공기가 잔류하게 되면, 공기 중의 산소에 의해 탄소 부식(carbon corrosion)이 발생할 수 있다. 이는 연료전지 스택의 내구성을 저하시키는 것이기 때문에 바람직하지 않다. 그리고 시스템의 정지 후에 시스템의 내부에 수소가 너무 많이 잔류하게 되면, 시스템의 재기동 시에 배출되는 가스들 중의 수소의 농도가 너무 높아져서, 화재나 폭발의 위험성이 증가할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
따라서 본 발명은 위와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 시스템의 정지 시에 시스템의 내부에 잔류하게 되는 산소나 수소의 양을 적절하게 조절할 수 있는 연료전지 시스템을 제공하는 것이다.
일 예에서 연료전지 시스템은 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간, 및 상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간을 포함하며, 상기 시스템의 정지 시에, 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율인 잔류비율이 소정의 기준범위 내를 만족하게 되고, 상기 기준범위는 상기 시스템의 정지 후에 상기 산소와 수소가 상기 전해질막을 통과하여 서로 반응함으로써 물을 생성하는 반응에 요구되는 상기 산소와 수소의 몰수에 기초해서 설정될 수 있다.
다른 예에서 연료전지 시스템은 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간, 상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간, 및 상기 공기 잔류공간으로의 공기 공급여부에 대한 제어, 상기 공기 잔류공간에서의 공기 배출여부에 대한 제어, 상기 수소 잔류공간으로의 수소 공급여부에 대한 제어, 및 상기 수소 잔류공간에서의 수소 배출여부에 대한 제어 중의 적어도 어느 하나를 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 시스템의 정지 후에 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율인 잔류비율이 소정의 기준범위 내를 만족하게, 상기 제어들 중의 적어도 어느 하나를 수행하고, 상기 기준범위는 상기 시스템의 정지 후에 상기 산소와 수소가 상기 전해질막을 통과하여 서로 반응함으로써 물을 생성하는 반응에 요구되는 상기 산소와 수소의 몰수에 기초해서 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 시스템의 설계 시에 미리 잔류공간들의 부피비율을 특정하게 설정하는 방법이나, 또는 시스템의 종료 시나 종료 후에 능동적으로 수소나 공기를 공급하거나 배출하는 방법 등을 통해, 시스템의 정지 시에 공기 잔류공간에 잔류하게 되는 공기 중의 산소의 몰수와, 수소 잔류공간에 잔류하게 되는 수소의 몰수 사이의 비율을 소정의 기준범위 내로 조절할 수 있으며, 이를 통해 산소의 잔류나 수소의 과다 잔류로 인한 문제들을 미리 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 연료전지 시스템을 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다.
도 2는 시스템의 정지 시의 수소 잔류공간과 공기 잔류공간의 상태 및 시간의 경과 후에 평형상태에 도달한 잔류공간들의 상태를 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 연료전지 시스템을 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다. 본 실시예에 따른 연료전지 시스템에는 공기극(110), 전해질막(120) 및 연료극(130)을 갖는 연료전지 스택이 채용된다.
연료전지 시스템의 기동 중에는 연료전지 스택의 공기극(110)으로 산소를 포함한 공기가 공급되고, 연료전지 스택의 연료극(130)으로 수소가 공급된다. 그리고 연료전지 시스템의 정지 시에는 후술할 밸브들이 공급라인(141, 151)과 배출라인(143, 153)을 폐쇄할 수 있다. 이와 같은 폐쇄는 공기나 수소를 시스템의 내부에 잔류시킬 수 있다.
그런데 시스템의 내부에 공기가 잔류하게 되면, 공기 중의 산소에 의해 탄소 부식(carbon corrosion)이 발생할 수 있다. 막전극접합체의 촉매 담체로서 널리 사용되는 탄소는 시동 초기 등의 환경에서 산소에 의해 부식될 수 있다. 이는 연료전지 스택의 내구성을 저하시키는 것이기 때문에 바람직하지 않다. 이를 막기 위해 시스템의 정지 시에 COD(Cathode Oxygen Depletion)을 작동시켜, 연료극(130)의 수소를 통해 공기극(110)의 산소를 제거하기도 한다.
그리고 시스템의 내부에 수소가 너무 많이 잔류하게 되면, 시스템의 재기동 시에 배출되는 가스들 중의 수소의 농도가 너무 높아져서, 화재나 폭발의 위험성이 증가할 수 있다. 연료전지 차량의 경우, 안전성의 확보를 위해 배기가스 중의 수소의 농도가 법적으로 일정 농도 이하로 규제되기도 한다.
본 실시예에 따른 연료전지 시스템은, 산소의 잔류나 수소의 과다 잔류로 인한 문제들의 발생을 미리 방지하는 기술에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 실시예에 따른 연료전지 시스템은, 시스템의 정지 시에 시스템의 내부에 잔류하게 되는 산소와 수소 사이의 몰비를 특정 범위 내로 유지시킴으로써, 위의 문제들의 발생을 예방하는 기술에 관한 것이다. 특히, 본 실시예에 따른 연료전지 시스템은 위와 같은 기술을 구현하기 위해, 공기가 잔류하게 되는 공간의 부피와 수소가 잔류하게 되는 공간의 부피 사이의 비율을 특정하게 조절한 것에 기본적인 특징이 있다.
본 실시예에 따른 시스템의 특징을 이하에서 보다 상술한다.
잔류공간
본 실시예에 따른 연료전지 시스템은 공기 잔류공간과 수소 잔류공간을 포함한다. 본 명세서에서 공기 잔류공간은, 공기극(110)으로 공급된 공기가 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 공기극(110)과 통하는 공간을 말한다. 그리고 수소 잔류공간은, 연료극(130)으로 공급된 수소가 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 연료극(130)과 통하는 공간을 말한다.
도 1을 참조하여 상술한다. 예를 들어, 공기 잔류공간은 공기 공급밸브(142)와 공기 배출밸브(144) 사이의 공간으로 정의될 수 있고, 수소 잔류공간은 수소 공급밸브(152)와 수소 배출밸브(154) 사이의 공간으로 정의될 수 있다. 이에 대해 아래에서 보다 상술한다.
공기극(110)에는 공기가 공급된다. 이를 위해 외부의 공기를 공기극(110)으로 공급하는 공기 공급라인(141)이 구비된다. 공기 공급라인(141)에는 필터(미도시), 송풍기(미도시), 가습기(미도시), 공기 공급밸브(142) 등이 구비될 수 있다. 공기 공급밸브(142)는 연료전지 스택에 근접하게 설치되어 공기 공급라인(141)의 개폐를 통해 공기극(110)으로의 공기 공급여부를 결정한다.
공기극(110)으로 공급된 공기는 반응 후에 외부로 배출된다. 이를 위해 공기극(110)의 잔류 공기를 외부로 배출하는 공기 배출라인(143)이 구비된다. 공기 배출라인(143)에는 공기 배출밸브(144)가 구비될 수 있다. 공기 배출밸브(144)는 연료전지 스택에 근접하게 설치되어 공기 배출라인(143)의 개폐를 통해 공기극(110)에서의 공기 배출여부를 결정한다.
연료극(130)에는 수소가 공급된다. 이를 위해 수소탱크의 수소를 연료극(130)으로 공급하는 수소 공급라인(151)이 구비된다. 수소 공급라인(151)에는 수소 공급밸브(152)가 구비될 수 있다. 수소 공급밸브(152)는 연료전지 스택에 근접하게 설치되어 수소 공급라인(151)의 개폐를 통해 연료극(130)으로의 수소 공급여부를 결정한다.
연료극(130)으로 공급된 수소는 반응 후에 외부로 배출된다. 이를 위해 연료극(130)의 잔류 수소를 외부로 배출하는 수소 배출라인(153)이 구비된다. 수소 배출라인(153)에는 수소 배출밸브(154)가 구비될 수 있다. 수소 배출밸브(154)는 연료전지 스택에 근접하게 설치되어 수소 배출라인(153)의 개폐를 통해 연료극(130)에서의 수소 배출여부를 결정한다.
수소 배출라인(153) 중의 수소의 일부는 다시 연료극(130)으로 공급될 수 있다. 이를 위해 수소 배출라인(153)과 수소 공급라인(151)을 서로 연결하는 수소 회수라인(155)이 구비될 수 있다. 수소 회수라인(155)은, 수소의 배출방향을 기준으로 수소 배출밸브(154)의 전단과, 수소의 공급방향을 기준으로 수소 공급밸브(152)의 후단을 서로 연결할 수 있다.
연료전지 시스템의 기동 중에는 보통 밸브들이 모두 개방된다. 그러나 연료전지 시스템의 정지 시에는 밸브들이 모두 폐쇄될 수 있다. 이와 같은 폐쇄는 공기 공급밸브(142)와 공기 배출밸브(144) 사이의 공간에 공기를 잔류시키고, 수소 공급밸브(152)와 수소 배출밸브(154) 사이의 공간에 수소를 잔류시킨다.
잔류공간은 전술한 밸브들의 사이 공간으로 정의되며, 보다 구체적으로 잔류공간은, 밸브와 연료전지 스택 사이의 도관에 의해 정의되는 공간, 연료전지 스택을 구성하는 분리판들의 매니폴드들에 의해 정의되는 공간, 분리판과 공기극(110)이나 연료극(130) 사이에서 정의되는 공간 등을 포함할 수 있다.
잔류비율
본 명세서에서 잔류비율은 시스템의 정지 시에, 공기 잔류공간에 잔류하게 되는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 수소 잔류공간에 잔류하게 되는 수소의 몰수의 비율로 정의된다. 즉, 잔류비율은 시스템의 정지 시를 기준으로 "(수소 잔류공간의 수소 몰수) / (공기 잔류공간의 산소 몰수)"로 정의될 수 있다.
잔류비율의 기준범위
본 실시예에 따른 시스템은 잔류비율이 소정의 기준범위 내를 만족하게 설정된다는 점에 기본적인 특징이 있다. 이하에서 도 2를 참조하여 기준범위에 대해 상술한다. 도 2는 시스템의 정지 시의 수소 잔류공간과 공기 잔류공간의 상태 및 시간의 경과 후에 평형상태에 도달한 잔류공간들의 상태를 개념적으로 도시하고 있는 개념도이다.
도 2에 도시되어 있듯이, 연료전지 시스템의 정지 후에 수소 잔류공간에는 수증기, 질소 및 수소가 잔류하게 된다. 수소 잔류공간의 수증기는, 공기극(110)에서 화학반응에 의해 생성된 물이나 수증기가 전해질막(120)을 통과하여 넘어온 것이다. 수소 잔류공간의 질소도 공기극(110)으로 공급된 공기 중의 질소가 전해질막(120)을 통과하여 넘어온 것이다. 공기 잔류공간에는 공기극(110)으로 공급된 공기 중의 산소와 질소, 그리고 화학반응에 의해 생성된 수증기가 잔류하게 된다.
연료전지 시스템의 정지 후에, 공기 잔류공간의 가스들과 수소 잔류공간의 가스들은 전해질막(120)을 통과하여 서로 혼합된다. 이를 크로스 오버(cross-over)라고 한다. 이와 같은 혼합으로 산소와 수소가 서로 반응하여 물을 생성한다. 이때 산소와 수소는 1:2의 몰수 비율로 반응한다. 이에 따라 시스템의 정지 시에 잔류공간들에 잔류하게 되는 산소와 수소의 몰수를 특정하게 조절할 수 있다면, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류공간들에 남아 있게 되는 잔류 산소와 잔류 수소의 몰수를 원하는 대로 조절할 수 있게 된다.
본 실시예에서 기준범위는 위의 원리를 이용하여 결정된다.
우선 기준범위는, 시스템의 정지 후에 산소와 수소가 전해질막(120)을 통과하여 서로 반응한 결과, 산소가 잔류공간들에 남아있지 않게 하는 범위로 설정될 수 있다. 이를 위해, 물의 생성반응에서 산소와 수소가 1:2의 몰수 비율로 반응한다는 점을 고려할 때, "(수소의 몰수) / (산소의 몰수)"인 잔류비율은 2 이상인 것, 즉 기준범위의 하한은 2로 결정되는 것이 바람직하다. 이와 같이 기준범위가 설정됨으로써, 산소가 평형상태에서 잔류공간들에 잔류하지 않을 수 있다. 이에 따라 본 실시예에 따른 시스템은, 산소의 잔류로 인한 문제들의 발생을 예방할 수 있다.
다음으로 기준범위는, 시스템의 정지 후에 산소와 수소가 전해질막(120)을 통과하여 서로 반응한 결과, 시스템의 재기동 시에 잔류공간들에 남아 있는 가스들 중의 수소 농도가 소정의 기준농도 이하가 되게 하는 범위로 설정될 수 있다.
연료전지 시스템의 재기동 시에 배출되는 가스들 중의 수소 농도가 너무 높으면 화재나 폭발의 위험이 있다. 이를 막기 위해, 연료전지 차량의 경우, 배기가스 중의 수소 농도가 3초 동안의 평균으로 4% 이하, 또는 순간 최대 8% 이하로 규제될 수 있다.
이와 같은 농도를 만족시키기 위해, 기준범위의 상한은 2.2 또는 2.4로 결정될 수 있다. 이와 같이 기준범위가 설정됨으로써, 연료전지 시스템의 재기동 시에 배출되는 가스들 중의 수소 농도는 4% 이하, 또는 8% 이하가 될 수 있다. 이에 따라 본 실시예에 따른 시스템은, 수소의 과다 잔류로 인한 문제들의 발생을 예방할 수 있다. 위의 상한에 대해서는 이하의 해당 부분에서 상술하기로 한다. 참고로, 위의 4%나 8%는 본 명세서의 기준농도에 해당될 수 있다.
잔류공간들 사이의 부피비율의 결정
이하에서 자세하게 설명할 바와 같이, 잔류공간들 사이의 부피비율이 특정하게 결정되도록 시스템이 설계되면, 전술한 잔류비율이 전술한 기준범위 내를 만족하게 될 수 있다. 본 실시예에 따른 시스템은 이에 기초한 것이다. 이하에서 도 2를 참조하여 설명한다.
참고로, 도 2나 아래 식들의 부호들은 아래의 의미를 갖는다. 아래 표에 설명되지 않은 부호들은 아래 표에 설명된 부호들과 동일 규칙으로 설명될 수 있다. 그리고 아래 표에서 anode는 수소 잔류공간을, cathode는 공기 잔류공간을 나타낼 수 있다.
구분 내용
rha / rhc anode의 상대습도(RH) / cathode의 상대습도(RH)
ta / tc anode의 온도(℃) / cathode의 온도(℃)
xn2a anode 내의 N2 농도: 질소/(수소+질소)
xh2a anode 내의 H2 농도: 수소/(수소+질소)
xo2c cathode 내의 O2 농도: 산소/(산소+질소)
xn2c cathode 내의 N2 농도: 질소/(산소+질소)
pvpa / pvpc anode vapor pressure / cathode vapor pressure
pa / pc anode total pressure / cathode total pressure
va / vc anode total volume / cathode total volume
R 일반기체상수
Anode의 vapor ta, pa, rha에 의해 결정
Cathode의 vapor tc, pc, rhc에 의해 결정
평형상태의 vapor T, P, RH 에 의해 결정
연료전지 시스템의 정지 후에, 공기 잔류공간의 가스들과 수소 잔류공간의 가스들은 전해질막(120)을 통과하여 서로 반응한다. 이에 따라 시스템의 정지 후에 어느 정도의 시간이 경과하면, 공기 잔류공간과 수소 잔류공간은 도 2의 "Equilibrium"과 같이 평형상태에 도달한 하나의 공간으로 취급될 수 있다. 본 실시예에 따른 시스템은 시스템의 정지 후에 산소가 잔류공간들에 잔류하지 않게 하는 것이 일 목적이기 때문에, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류공간들에 산소는 남아있지 않은 것으로 가정한다.
따라서 이상기체 상태방정식을 고려하면, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류공간들에 남게 되는 잔존 수소의 몰수는 아래의 식 1로, 잔류공간들에 남게 되는 잔존 질소의 몰수는 아래의 식 2로 나타낼 수 있다.
[식 1]
Figure 112016123960710-pat00001
[식 2]
Figure 112016123960710-pat00002
그리고 평형상태에서 수소의 농도는 아래의 식 3으로 나타낼 수 있다.
[식 3]
Figure 112016123960710-pat00003
위의 식들을 정리하면 아래의 식 4와 같다.
[식 4]
Figure 112016123960710-pat00004
그런데 공기극(110)과 연료극(130)에서 각 가스들의 압력은 아래의 식 5와 같다.
[식 5]
Figure 112016123960710-pat00005
위의 식 4에 위의 식 5를 대입하면 아래의 식 6이 얻어진다.
[식 6]
Figure 112016123960710-pat00006
위의 식 6을 정리하면, 아래의 식 7이 얻어진다.
[식 7]
Figure 112016123960710-pat00007
위의 식 7을 아래의 식 8을 이용하여 정리하면 아래의 식 9가 얻어진다.
[식 8]
Figure 112016123960710-pat00008
[식 9]
Figure 112016123960710-pat00009
위의 식 7은 조절하려 하는 변수 값에 따라, 아래의 식 10이나 11과 같이 수소 잔류공간 내의 가스의 압력(pga)에 대한 식이나, 수소 잔류공간 내의 수소의 농도(xh2a)에 대한 식으로 정리될 수도 있다.
[식 10]
Figure 112016123960710-pat00010
[식 11]
Figure 112016123960710-pat00011
따라서, 시스템의 정지 시에 있어 공기극(110)의 가스 압력(pgc), 온도(tc), 산소 농도(xo2c), 질소 농도(xn2c), 또한 연료극(130)의 가스 압력(pga), 온도(ta), 수소 농도(xh2a), 질소 농도(xn2a)를 안다면, 위의 식 9에 기초해서, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 산소는 잔류하지 않고, 수소는 원하는 농도(xh2)로 잔류하게 되는, 공기 잔류공간의 부피(vc)에 대한 수소 잔류공간의 부피(va)의 비율을 결정할 수 있게 된다.
그런데, 가스 압력 등은 시스템의 정지 시마다 유사하게 나타난다. 따라서 연료전지 시스템을 설계할 때, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 산소는 잔류공간들에 잔류하지 않게 되고, 수소는 잔류공간들에 원하는 농도(xh2)로 잔류하게 되는 부피의 비율(va/vc)을 결정할 수 있다.
예를 들어, 시스템의 정지 시의 가스 압력 등의 값(pgc, tc, xo2c, xn2c, pga, ta, xh2a, xn2a)은 실험적인 방법 등으로 확인하여 위의 식 9에 대입하고, 수소 농도(xh2)는 희망하는 값으로 결정하여 위의 식 9에 대입하면, 부피의 비율(va/vc)이 결정될 수 있다. 이는, 위와 같이 부피의 비율을 결정하여 연료전지 시스템을 설계하면, 시스템의 재기동 시에 배출되는 가스들 중의 수소 농도가 대체로 xh2일 수 있다는 것을 의미한다.
예를 들어, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류하게 되는 수소의 농도를 0%로 유지시키려면, 아래의 값들을 위의 식 9에 대입하여 얻어지는 부피의 비율에 기초해서 시스템을 설계하면 된다. 아래 값들에 기초해서 계산된 부피의 비율(va/vc)는 0.60이다.
구분 값 비고
anode 상대습도(RH) rha 45 % 가정된 값
anode 온도(℃) ta 65 ℃ 정지 시의 통상 값
anode 내의 N2 농도 xn2a 30 % 가정된 값
anode 내의 H2 농도 xh2a 70 % 가정된 값
anode vapor pressure (0) pvpa 11.3 kPa 계산된 값
anode total pressure pa 100 kPa 정지 시의 통상 값
anode total volume va ?? L
cathode 상대습도(RH) rhc 45 % 가정된 값
cathode 온도(℃) tc 65 ℃ 정지 시의 통상 값
cathode 내의 O2 농도 xo2c 21 % 정지 시의 통상 값
cathode 내의 N2 농도 xn2c 79 % 정지 시의 통상 값
cathode vapor pressure (0) pvpc 11.27 kPa 계산된 값
cathode total pressure pc 100 kPa 정지 시의 통상 값
cathode total volume vc ?? L
(목표) 수소 농도 xh2 0 %
위에서 압력은 아래의 식 12에 의해 변환될 수 있고, anode vapor pressure 와 cathode vapor pressure는 알려진 식인 아래의 식 13, 14에 의해 계산될 수 있다.
[식 12]
Figure 112016123960710-pat00012
[식 13]
Figure 112016123960710-pat00013
[식 14]
Figure 112016123960710-pat00014
참고로, 위의 값들 중에서 공기극 내의 산소 농도(xo2c)는 외기 중의 산소 농도인 21%일 수 있다. 이는 시스템 정지 시의 통상적인 값이다. 공기극에는 산소와 질소가 존재하기 때문에 공기극 내의 질소 농도(xn2c)는 79%일 수 있다. 그리고 연료극이나 공기극의 상대습도는 정지 시의 통상적인 환경을 고려해서 가정될 수 있다.
한편, 공기극의 질소는 계속적으로 전해질막을 통과하기 때문에, 연료극 내의 질소 농도는 점차 높아질 수 있다. 그러나 이는 바람직하지 않다. 이에 따라 연료극 내의 수소 농도를 제어적으로 일정하게 유지할 수 있다. 위의 값들 중 연료극 내의 수소 농도(xh2a)는 위와 같은 제어적 조절을 위한 수소의 목표 농도일 수 있다. 연료극에는 수소와 질소가 존재하기 때문에 연료극 내의 질소 농도(xn2a)는 연료극 내의 수소 농도로부터 계산될 수 있다.
그리고 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류하게 되는 수소의 농도를 4%로 유지시키려면, 아래의 값들을 위의 식 9에 대입하여 얻어지는 부피의 비율에 기초해서 시스템을 설계하면 된다. 아래 값들에 기초해서 계산된 부피의 비율(va/vc)는 0.659이다.
구분 값 비고
anode 상대습도(RH) rha 45 % 가정된 값
anode 온도(℃) ta 65 ℃ 정지 시의 통상 값
anode 내의 N2 농도 xn2a 30 % 가정된 값
anode 내의 H2 농도 xh2a 70 % 가정된 값
anode vapor pressure (0) pvpa 11.3 kPa 계산된 값
anode total pressure pa 100 kPa 정지 시의 통상 값
anode total volume va ?? L
cathode 상대습도(RH) rhc 45 % 가정된 값
cathode 온도(℃) tc 65 ℃ 정지 시의 통상 값
cathode 내의 O2 농도 xo2c 21 % 정지 시의 통상 값
cathode 내의 N2 농도 xn2c 79 % 정지 시의 통상 값
cathode vapor pressure (0) pvpc 11.27 kPa 계산된 값
cathode total pressure pc 100 kPa 정지 시의 통상 값
cathode total volume vc ?? L
(목표) 수소 농도 xh2 4 %
결국, 부피의 비율(va/vc)이 0.600 ~ 0.659 범위 내를 만족하게 연료전지 시스템을 설계하면, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 산소는 존재하지 않고, 수소는 0 ~ 4%의 농도 범위에서 존재하게 될 수 있다. 다만, 이는 통상적인 정지 시의 상태를 상정한 것으로서, 운전상태에 따라 정지 시의 상태는 변경될 수 있다. 이에 따라 이하에서 설명할 실시예 2에 따른 제어를 추가로 실시하는 것도 가능하다. 참고로, 잔류공간들 중의 어느 하나의 부피가 결정되면, 위의 비율에 기초해서 다른 하나의 부피가 결정될 수 있다.
참고로, 기준범위의 상한은 다음과 같이 결정될 수 있다. 위의 식 3은 위의 식 1을 고려하면, 다음의 식 15와 같이 나타낼 수 있다. (여기서 Px는 공기 잔류공간이나 수소 잔류공간에서의 x의 분압을 나타낸다.)
[식 15]
Figure 112016123960710-pat00015
잔류비율인 (nh2/no2)를 α로 나타내면, 위의 식 15는 아래의 식 16과 같이 나타낼 수 있다.
[식 16]
Figure 112016123960710-pat00016
위의 식 16을 아래의 식 17을 통해 정리하면 아래의 식 18과 같이 나타낼 수 있다.
[식 17]
Figure 112016123960710-pat00017
[식 18]
Figure 112016123960710-pat00018
결국, xh2가 0.04이길 희망하는 경우에는 α가 2.16으로 결정될 수 있고, xh2가 0.08이길 희망하는 경우에는 α가 2.33으로 결정될 수 있다. 이에 따라 실제의 작동 환경 등을 고려하여 기준범위의 상한을 2.2나 2.4로 결정할 수 있다.
실시예 2
실시예 2에 따른 연료전지 시스템은 제어부를 통해 능동적으로 잔류비율을 조정한다는 점에 있어 실시예 1에 따른 연료전지 시스템과 차이가 있다.
본 실시예의 제어부는 전술한 잔류비율에 기초해서, 공기 잔류공간으로의 공기 공급여부에 대한 제어, 공기 잔류공간에서의 공기 배출여부에 대한 제어, 수소 잔류공간으로의 수소 공급여부에 대한 제어, 및 수소 잔류공간에서의 수소 배출여부에 대한 제어 중의 적어도 어느 하나를 수행한다.
보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서 제어부는 시스템이 완전하게 정지되기 전에 잔류비율을 확인하고, 잔류비율(수소 몰수/산소 몰수)이 전술한 기준범위의 상한을 초과하는 경우, 잔류비율이 적어도 위의 상한에 도달할 때까지 공기 잔류공간으로 공기가 공급되게 하는 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 공기 배출밸브(144)를 폐쇄하고 공기 공급밸브(142)를 개방하여 공기 잔류공간으로 공기를 추가 공급할 수 있다. 이와 같은 제어를 통해 본 실시예에 따른 제어부는 시스템의 정지 시마다 능동적으로 잔류비율을 기준범위 내로 조정할 수 있다.
제어부는 잔류비율이 기준범위의 상한을 초과하는 경우, 잔류비율이 적어도 위의 상한에 도달할 때까지 수소 잔류공간에서 수소가 배출되게 하는 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 수소 공급밸브(152)를 폐쇄하고 수소 배출밸브(154)를 개방하여 수소 잔류공간에서 수소를 배출시킬 수 있다. 위의 공기 공급과 수소 배출은 어느 하나만 수행되거나 둘이 함께 수행될 수 있다.
제어부는 잔류비율이 기준범위의 하한에 미달하는 경우, 잔류비율이 적어도 위의 하한에 도달할 때까지 공기 배출밸브(144) 등에 대한 제어를 통해 공기를 배출시킬 수 있다. 이와 별도로 또는 이와 함께, 제어부는 잔류비율이 적어도 위의 하한에 도달할 때까지 수소 공급밸브(152) 등에 대한 제어를 통해 수소를 공급할 수 있다.
위의 제어들은 공기 잔류공간 중의 가스의 압력이나 공기 잔류공간 중의 산소의 몰수에 기초해서 수행될 수 있다. 또한 위의 제어들은 수소 잔류공간 중의 가스의 압력이나 수소 잔류공간 중의 수소의 몰수에 기초해서 수행될 수 있다. 위의 제어들을 수행하기 위해, 위의 식 10 등을 계산하기 위해 필요한 값들을 측정하는 센서 등이 더 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류하게 되는 수소의 농도를 0%로 유지시키려고 할 때, 시스템의 정지 시의 상태가 아래와 같다면, 아래의 값들을 위의 식 10, 그리고 위의 식 12 내지 14에 대입하여 목표 압력을 계산할 수 있고, 제어부는 이에 기초해서 위의 제어들 중의 어느 하나를 수행할 수 있다. 아래 값들에 기초해서 계산하면, 공기 잔류공간의 전체 압력(pc)과, 수소 잔류공간의 전체 압력(pa)은 각각 100 kPa로 계산될 수 있다.
구분 값 비고
anode 상대습도(RH) rha 45 % 가정된 값
anode 온도(℃) ta 65 ℃ 정지 시의 통상 값
anode 내의 N2 농도 xn2a 30 % 가정된 값
anode 내의 H2 농도 xh2a 70 % 가정된 값
anode vapor pressure (0) pvpa 11.3 kPa 계산된 값
anode total pressure pa ?? kPa
anode total volume va 2.4 L 기 설정된 값
cathode 상대습도(RH) rhc 45 % 가정된 값
cathode 온도(℃) tc 65 ℃ 정지 시의 통상 값
cathode 내의 O2 농도 xo2c 21 % 정지 시의 통상 값
cathode 내의 N2 농도 xn2c 79 % 정지 시의 통상 값
cathode vapor pressure (0) pvpc 11.27 kPa 계산된 값
cathode total pressure pc ?? kPa
cathode total volume vc 4 L 기 설정된 값
(목표) 수소 농도 xh2 0 %
또한 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류하게 되는 수소의 농도를 4%로 유지시키려고 할 때, 시스템의 정지 시의 상태가 아래와 같다면, 아래의 값들을 위의 식들에 대입하여 목표 압력을 계산할 수 있다. 아래 값들에 기초해서 계산하면, 공기 잔류공간의 전체 압력(pc)은 100kPa로, 수소 잔류공간의 전체 압력(pa)은 108.7 kPa로 계산될 수 있다.
구분 값 비고
anode 상대습도(RH) rha 45 % 가정된 값
anode 온도(℃) ta 65 ℃ 정지 시의 통상 값
anode 내의 N2 농도 xn2a 30 % 가정된 값
anode 내의 H2 농도 xh2a 70 % 가정된 값
anode vapor pressure (0) pvpa 11.3 kPa 계산된 값
anode total pressure pa ?? kPa
anode total volume va 2.4 L 기 설정된 값
cathode 상대습도(RH) rhc 45 % 가정된 값
cathode 온도(℃) tc 65 ℃ 정지 시의 통상 값
cathode 내의 O2 농도 xo2c 21 % 정지 시의 통상 값
cathode 내의 N2 농도 xn2c 79 % 정지 시의 통상 값
cathode vapor pressure (0) pvpc 11.27 kPa 계산된 값
cathode total pressure pc ?? kPa
cathode total volume vc 4 L 기 설정된 값
(목표) 수소 농도 xh2 4 %
그리고 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류하게 되는 수소의 농도를 0%로 유지시키려고 할 때, 시스템의 정지 시의 상태가 아래와 같다면, 아래의 값들을 위의 식 11, 그리고 위의 식 12 내지 14에 대입하여 목표 농도를 계산할 수 있다. 아래 값들에 기초해서 계산하면, 시스템의 정지 시의 수소 잔류공간 내의 수소 농도(xh2a)는 70%로 계산될 수 있다.
구분 값 비고
anode 상대습도(RH) rha 45 % 가정된 값
anode 온도(℃) ta 65 ℃ 정지 시의 통상 값
anode 내의 N2 농도 xn2a 30 % 가정된 값
anode 내의 H2 농도 xh2a ?? %
anode vapor pressure (0) pvpa 3.3 kPa 계산된 값
anode total pressure pa 100 kPa 정지 시의 통상 값
anode total volume va 2.4 L 기 설정된 값
cathode 상대습도(RH) rhc 45 % 가정된 값
cathode 온도(℃) tc 65 ℃ 정지 시의 통상 값
cathode 내의 O2 농도 xo2c 21 % 정지 시의 통상 값
cathode 내의 N2 농도 xn2c 79 % 정지 시의 통상 값
cathode vapor pressure (0) pvpc 11.27 kPa 계산된 값
cathode total pressure pc 100 kPa 정지 시의 통상 값
cathode total volume vc 4 L 기 설정된 값
(목표) 수소 농도 xh2 0 %
또한 물의 생성반응 후의 평형상태에서 잔류하게 되는 수소의 농도를 4%로 유지시키려고 할 때, 시스템의 정지 시의 상태가 아래와 같다면, 아래의 값들을 위의 식들에 대입하여 목표 농도를 계산할 수 있다. 아래 값들에 기초해서 계산하면, 시스템의 정지 시의 수소 잔류공간 내의 수소 농도는 76.5%로 계산될 수 있다.
구분 값 비고
anode 상대습도(RH) rha 45 % 가정된 값
anode 온도(℃) ta 65 ℃ 정지 시의 통상 값
anode 내의 N2 농도 xn2a 24 % 가정된 값
anode 내의 H2 농도 xh2a ?? %
anode vapor pressure (0) pvpa 11.3 kPa 계산된 값
anode total pressure pa 100 kPa 정지 시의 통상 값
anode total volume va 2.4 L 기 설정된 값
cathode 상대습도(RH) rhc 45 % 가정된 값
cathode 온도(℃) tc 65 ℃ 정지 시의 통상 값
cathode 내의 O2 농도 xo2c 21 % 정지 시의 통상 값
cathode 내의 N2 농도 xn2c 79 % 정지 시의 통상 값
cathode vapor pressure (0) pvpc 11.27 kPa 계산된 값
cathode total pressure pc 100 kPa 정지 시의 통상 값
cathode total volume vc 4 L 기 설정된 값
(목표) 수소 농도 xh2 4 %
한편, 전술한 제어들, 특히 수소의 농도를 기준농도 이하가 되게 하는 제어들은 시스템의 정지 시와 시스템의 재기동 시의 사이에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 위의 제어들은 시스템이 완전하게 정지되기 직전에, 또는 시스템이 재기동된 직후에 수행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 공기극
120: 전해질막
130: 연료극
141, 151: 공급라인
142, 152: 공급밸브
143, 153: 배출라인
144, 154: 배출밸브

Claims (17)

  1. 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 있어서,
    상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간; 및
    상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간을 포함하며,
    상기 시스템의 정지 시에, 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율인 잔류비율이 소정의 기준범위 내를 만족하게 되고,
    상기 기준범위는, 상기 시스템의 정지 후에 상기 산소와 수소가 상기 전해질막을 통과하여 서로 반응함으로써 물을 생성하는 반응에 요구되는 상기 산소와 수소의 몰수에 기초해서 설정되는 연료전지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 잔류공간은, 상기 공기극으로 공기가 공급되는 공기 공급라인 중에 설치되어 상기 공기 공급라인의 개폐에 따라 공기의 공급여부를 결정하는 공기 공급밸브와, 상기 공기극에서 외부로 공기가 배출되는 공기 배출라인 중에 설치되어 상기 공기 배출라인의 개폐에 따라 공기의 배출여부를 결정하는 공기 배출밸브 사이의 공간으로 정의되는 연료전지 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수소 잔류공간은, 상기 연료극으로 수소가 공급되는 수소 공급라인 중에 설치되어 상기 수소 공급라인의 개폐에 따라 수소의 공급여부를 결정하는 수소 공급밸브와, 상기 연료극에서 외부로 수소가 배출되는 수소 배출라인 중에 설치되어 상기 수소 배출라인의 개폐에 따라 수소의 배출여부를 결정하는 수소 배출밸브 사이의 공간으로 정의되는 연료전지 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기준범위는, 상기 시스템의 정지 후에 상기 산소와 수소가 상기 전해질막을 통과하여 서로 반응한 결과, 상기 산소가 상기 잔류공간들에 남아있지 않게 하는 범위로 설정되는 연료전지 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기준범위는, 상기 시스템의 정지 후에 상기 산소와 수소가 상기 전해질막을 통과하여 서로 반응한 결과, 상기 시스템의 재기동 시에 상기 잔류공간들에 남아 있는 가스들 중의 수소의 농도가 소정의 기준농도 이하가 되게 하는 범위로 설정되는 연료전지 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 기준범위는 2 내지 2.2 또는 2 내지 2.4인 연료전지 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기 잔류공간의 부피에 대한 상기 수소 잔류공간의 부피의 비율은, 상기 잔류비율이 상기 기준범위 내를 만족하게 하는 비율로서 설정되어 있는 연료전지 시스템.
  8. 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 있어서,
    상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간;
    상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간; 및
    상기 공기 잔류공간으로의 공기 공급여부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 시스템의 정지 시에, 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율을 잔류비율이라 할 때,
    상기 제어부는, 상기 잔류비율이 소정 기준범위의 상한을 초과하는 경우 상기 잔류비율이 적어도 상기 상한에 도달할 때까지 상기 공기 잔류공간으로 공기가 공급되게 하는 제어를 수행하는 연료전지 시스템.
  9. 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 있어서,
    상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간;
    상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간; 및
    상기 공기 잔류공간에서의 공기 배출여부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 시스템의 정지 시에, 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율을 잔류비율이라 할 때,
    상기 제어부는, 상기 잔류비율이 소정 기준범위의 하한에 미달하는 경우 상기 잔류비율이 적어도 상기 하한에 도달할 때까지 상기 공기 잔류공간에서 공기가 배출되게 하는 제어를 수행하는 연료전지 시스템.
  10. 청구항 8 또는 9에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 공기 잔류공간 중의 가스의 압력이나 상기 공기 잔류공간 중의 산소의 몰수에 기초해서 상기 제어를 수행하는 연료전지 시스템.
  11. 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 있어서,
    상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간;
    상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간; 및
    상기 수소 잔류공간에서의 수소 배출여부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 시스템의 정지 시에, 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율을 잔류비율이라 할 때,
    상기 제어부는, 상기 잔류비율이 소정 기준범위의 상한을 초과하는 경우 상기 잔류비율이 적어도 상기 상한에 도달할 때까지 상기 수소 잔류공간에서 수소가 배출되게 하는 제어를 수행하는 연료전지 시스템.
  12. 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 있어서,
    상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간;
    상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간; 및
    상기 수소 잔류공간으로의 수소 공급여부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 시스템의 정지 시에, 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율을 잔류비율이라 할 때,
    상기 제어부는, 상기 잔류비율이 소정 기준범위의 하한에 미달하는 경우 상기 잔류비율이 적어도 상기 하한에 도달할 때까지 상기 수소 잔류공간으로 수소가 공급되게 하는 제어를 수행하는 연료전지 시스템.
  13. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 수소 잔류공간 중의 가스의 압력이나 상기 수소 잔류공간 중의 수소의 몰수에 기초해서 상기 제어를 수행하는 연료전지 시스템.
  14. 공기극, 전해질막 및 연료극을 갖는 연료전지 스택이 채용된 연료전지 시스템에 있어서,
    상기 공기극으로 공급된 공기가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 공기극과 통하는 공간인 공기 잔류공간;
    상기 연료극으로 공급된 수소가 상기 시스템의 정지 시에 배출되지 않고 잔류하게 되는 공간으로서, 상기 연료극과 통하는 공간인 수소 잔류공간; 및
    상기 공기 잔류공간으로의 공기 공급여부에 대한 제어, 상기 공기 잔류공간에서의 공기 배출여부에 대한 제어, 상기 수소 잔류공간으로의 수소 공급여부에 대한 제어, 및 상기 수소 잔류공간에서의 수소 배출여부에 대한 제어 중의 적어도 어느 하나를 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 시스템의 정지 후에 상기 공기 잔류공간에 잔류하는 공기 중의 산소의 몰수에 대한, 상기 수소 잔류공간에 잔류하는 수소의 몰수의 비율인 잔류비율이 소정의 기준범위 내를 만족하게, 상기 제어들 중의 적어도 어느 하나를 수행하고
    상기 기준범위는, 상기 시스템의 정지 후에 상기 산소와 수소가 상기 전해질막을 통과하여 서로 반응함으로써 물을 생성하는 반응에 요구되는 상기 산소와 수소의 몰수에 기초해서 설정되는, 연료전지 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 시스템의 정지 후에 상기 산소가 상기 잔류공간들에 남아있지 않게 하기 위해서, 상기 제어들 중의 적어도 어느 하나를 수행하여 상기 잔류비율을 조정하는, 연료전지 시스템.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 시스템의 재기동 시에 상기 잔류공간들에 남아 있는 가스들 중의 수소의 농도가 소정의 기준농도 이하가 되게 하기 위해서, 상기 제어들 중의 적어도 어느 하나를 수행하여 상기 잔류비율을 조정하는, 연료전지 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제어들 중의 적어도 어느 하나를 상기 시스템의 정지 시와 상기 시스템의 재기동 시의 사이에서 수행하는, 연료전지 시스템.


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