KR20020036688A - 제어시스템을 포함하는 연료 전지 배터리의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

연료 전지 배터리(10)의 동작 방법은 배터리의 전지(11) 내의 전기 화학적 반응에 영향을 미치는 제어 시스템을 포함한다. 두 석출물(A, B)의 가스 흐름(1, 2)은 조건부인 소정 비율의 양으로 제어된 방식으로 주입되어 전지를 개별적으로 통과한다. 제1 석출물(A)은 산화 성분(oxidizing component), 제2 석출물(B)은 환원 성분(reducing component)을 포함하며, 특히 제1 석출물(A)은 대기(ambient air)이다. 상기 석출물 흐름(1, 2)은 전지를 통과한 후 하나로 합쳐지고 후연(afterburning) 처리되면서 배기 가스(C) 흐름이 발생하여 조건부인 소정 비율의 양으로 환원 성분은 완전히 산화된다. 제1 석출물 흐름, 특히 공기 흐름은 한계치까지 제어 시스템으로 변화될 수 있으며, 이는 반응 온도 조절용으로 이용된다. 반응 온도의 조절과 동시에, 제2 석출물 흐름은 배터리 입구의 상류(upstream)에서 석출물 흐름 중 하나에 작용하는 일명 제2 조절(5, 6, 18, 19)에 의하여 일정하게 유지된다.

Description

제어시스템을 포함하는 연료 전지 배터리의 동작 방법 {METHOD FOR THE OPERATION OF A FUEL CELL BATTERY COMPRISING A CONTROL SYSTEM}

본 발명은 제어 시스템을 포함하는 연료 전지 배터리의 동작 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 방법에 따라 동작이 제어되며 연료 전지 배터리를 갖는 플랜트(plant)에 관한 것이다.

연료 전지, 특히 SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) 형태의 고온 연료 전지는 에너지 변환을 통해 연료의 에너지를 이용할 수 있다. 여기서, 전기 화학적 처리의 결과로 생성되는 전기 에너지와 고온의 배기 가스 형태로 발생되는 열 에너지 모두를 이용할 수 있다. 두 석출물(educt)의 가스 흐름은 개별적으로 전지를 통과한다. 특히, 대기(ambient air)인 제1 석출물은 산화 성분을 포함하고, 제2 석출물은 환원 성분을 포함한다. 메탄(methane)(예를 들어 천연 가스)을 포함하는 가스는 제2 석출물로서 유용하게 이용되며, 전지를 거치기 전에 리포머(reformer)에 통과시키고, 물을 추가로 주입하면서 열을 가하는 처리에 의하여, 예를 들면 환원 성분 수소 및 일산화탄소(carbon monoxide)로 변환시킨다. 고온의 배기 가스는 리포머에 필요한 처리 열원으로 유용하게 이용될 수 있다. 다음의 설명에서는 원래 석출물과 변환 석출물의 차이가 없다. 개질 처리(reforming process)는 대체적으로 더 이상 배타적인 용어가 아니며, 오히려 리포머를 사용하는 데에도 이용된다고 암묵적으로 가정할 것이다.

석출물은 제어된 방식, 실제로 안전 조건을 충족시키도록 조건부인 소정 비율의 양으로 배터리에 주입된다. 제2 석출물의 환원 성분, 즉 불연(unburned) 성분은 더 이상 배기 가스 흐름에 포함되어 있지 않다. 따라서, 화학양론적 관계식에 관한 공기 지수(또는 공기 비율)인 λ에 대해서 λ ≥1인 조건으로 가스 안전 시스템을 제공하여야 한다. 팬 구동 버너(fan driven burner)에서는 λ가 일정하게 유지되는 연소실(combustion chamber) 내로 석출물 흐름을 다양하게 공급할 수있는 공기 혼합 장치(pneumatic mixture device)를 이용한다. 상기 장치는 등압 조절기(balanced pressure regulator) 또는 압력비 조절기로 동작한다. 연료 전지를 구비한 플랜트용 시스템을 개발하던 중, 팬 구동 버너에서부터 알려진 혼합 장치를 적절하게 변형시킨 형태로 제어 시스템에 이용하는 아이디어가 떠올랐다.

소비자(consumer)의 전기 에너지 요구도는 대체로 일정하지 않아서 연료 전지 배터리의 부하(load)는 이에 대응하여 변동 범위를 갖는다. 이러한 부하 범위로 인해 전지 내에서는 온도가 변동한다. 반응 온도(reaction temperature)는 그 온도가 효과적인 공정에 대해서는 충분히 높고 사용되는 재료에 대해서는 충분히 낮은 범위 내에 유지되어야 한다.

회전 속도가 조절되는 팬으로 분출 가스를 빨아냄으로써 석출물 흐름을 적절하게 움직일 수 있다. 반응 온도는 송풍기의 회전 속도 변화로 조절할 수 있다. 공기식 장치(pneumatic device)란 명칭을 사용할 경우, 팬 구동 버너로부터는 알 수 없는 문제가 발생한다. 예를 들면, 소비자가 보다 적은 전기 에너지를 끌어 내는 경우, 석출물 흐름이 변하지 않고 남게 되어 불필요한 열의 발생이 증가한다. 이 때, 전지 내의 증가한 만큼의 잉여분의 열을 제거하기 위하여 공기 흐름(제1 석출물 흐름)을 증가시킬 경우, 또한 제2 석출물의 공급이 증가한다. 하지만 이로 인해 전기 에너지를 감소시키려는 것과 반대로 전기 화학 반응의 전복(turnover)이 일어난다.

본 발명의 목적은 연료 전지 배터리를 갖는 플랜트에서 압력 조절기를 구비한 상기 공기식 장치를 사용(적절하게 변형시킨)하고 제1 석출물 흐름(대체로, 대기)의 다양한 흐름으로 온도 조절이 가능한 방법을 창출하는 것이다. 상기 목적은 청구항1에 정의된 방법으로 만족된다.

도 1은 본 발명에 따른 방법이 이용되며 연료 전지를 갖는 플랜트(plant)의 개략적인 도면이다.

도 2는 팬 구동 버너용으로 이미 사용중인 공기식 장치(pneumatic device)의 도면이다.

도 3은 도 2의 장치를 기호화한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 방법의 제1 실시예가 이용되는 플랜트에 속하는 회로의 블록도이다.

도 5 내지 도 7은 3개의 추가 실시예에 속하는 각 회로의 블록도이다.

도 8은 제1 석출물 흐름이 설정 부재(setting member)로 작용하며 본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 속하는 회로의 블록도이다.

연료 전지 배터리의 동작 방법은 배터리의 전지 내에서 전기 화학적 반응이 영향을 받는 제어 시스템을 포함한다. 두 석출물의 가스 흐름은 조건에 맞게 소정 비율의 양으로 제어된 방식으로 주입되어 전지를 개별적으로 통과한다. 제1 석출물은 산화 성분, 제2 석출물은 환원 성분을 포함하며, 특히 제1 석출물은 대기이다. 석출물 흐름은 전지를 통과한 후 하나로 합쳐지고 후연(afterburning) 처리되면서 분출 가스 흐름이 발생하여 조건부인 소정 비율의 양으로 환원 성분은 완전히 산화된다. 제1 석출물 흐름, 특히 공기 흐름은 한계치까지 제어 시스템으로 변화될 수 있으며, 이는 반응 온도 조절용으로 이용된다. 반응 온도의 조절과 동시에, 제2 석출물 흐름은 일정하게 유지되며, 일명 제2 조절에 의하여 배터리 입구의 석출물 흐름의 상류(upstream) 중 하나로 작용한다.

종속항 제2항 내지 제9항은 본 발명에 따른 방법의 유용한 실시예에 관련된 것이다. 본 발명에 따라 동작되는 연료 전지를 갖는 플랜트는 청구항 제10항의 주제이다.

연료의 특성(quality)은 변할 수 있으므로 유일한 방법으로 제2 석출물의 대량 흐름(mass flow)에 환원 성분을 일정한 비율로 할당할 수가 없다. 본 발명에 따른 방법은 연료 성분이 변동되는 것을 또한 고려한 방식으로 개발되었다. 이러한 목적으로, 예를 들면 λ프로브(probe) 또는 CO(carbon monoxide) 센서를 채용하며, 이는 분출 가스 흐름에서 여분의 산소 비율이나 일산화탄소를 측정하는 데 각각 사용된다. 성분의 변화에 대한 측정은 산소 및/또는 일산화탄소의 여분 비율의 변화로 간주될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에 제공된 것처럼, 제2 석출물 흐름의 조절은 분출 가스 흐름 내의 여분의 산소 비율이 일정하게 유지되는 정도의 조절일 수 있다.

제2 석출물의 특성(quality)은 다른 매개변수, 예를 들면 수소의 비율로 특성을 부여할 수 있다. 상기 특성 매개변수(characteristic parameter) 측정용 센서는 제2 석출물 흐름 내에 배치될 수 있고, 이로 인해 특성 매개변수의 편차(variation)는 제2 조절 공정에 영향을 미치는 데 사용될 수 있다. 따라서, 제2 조절의 실행은 제2 석출물의 특성 변화의 경우와 유사하게 가능하다.

실시예

도 1은 연료 전지(11)의 스택(stack)이 단열 슬리브(100)로 둘러싸여 배치된 연료 전지 배터리를 갖는 플랜트를 개략적으로 도시한 도면이다. 전지(11) 내에서 발생된 전기 에너지는 극(12a, 12b)을 통하여 소비자(consumer)나 부하(load)에 공급될 수 있다. 극(12a, 12b) 양단에 나타나는 전류(I) 및 전압(U)은 전지의 수와 전력량 그리고 소비자가 인가하는 부하에 의존한다. 가스 흐름(A)(대체로, 대기)을 갖는 유체 흐름은 입구(13a)를 통하여 배터리(10) 내로 주입된다. 제2 석출물인 연료는 대체로 도시하지 않은 리포머에서 먼저 반응할 수 있는 형태로 변환되면서, 입구(13b)를 통하여 주입된다. 전기 에너지(=U×I)와 동시에 발생하는소모열(waste heat)은 배기 가스 흐름(3)으로서 출구(13c)를 통해 고온의 배기 가스(C) 형태로 배터리로부터 멀리 전달되어 소비자가 이용한다. 소비자에 의해 냉각된 배기 가스(3')는 대기로 방출된다. 배터리(10) 내에서 일어나는 상기 공정은 제어 시스템을 필요로 하며, 정보 전송 연결부(140)로 배터리(10)에 연결되는 장치에 의해 상기 공정이 수행된다. 다음에 설명하는 실시예에서, 전체 플랜트를 제어 및/또는 조절하는 장치(14)는 모니터부(14a), 자동 점화부(14b) 및 제어부(14c)로 구성된다.

도 2의 공기식 장치(pneumatic device)(20)[또는 전공식(electropneumatic) 장치)는 팬 구동 버너용으로 이미 사용중인 기체 혼합 조절기의 일부이다. 상기 장치(20)의 중심 요소는 압력 조절기(4)이며, 여기서는 탄성 대체형 막(elastically displaceable membrane)에 의해 2개의 쳄버(41, 42)로 세분되는 용기(container)의 형태로서 등압 조절기(balanced pressure regulator)이다. 상기 막(40)은 관통 흐름(through flow)을 변화시키는 대응 움직임이 막(40)의 움직임의 결과로 발생되는 제어형 밸브(22)(연결부 43, 24)에 연결된다. 밸브(22)의 상태 변경에 대한 차이는 개구부(opening side)과 폐쇄부(closing side) 사이에서 만들어진다. 즉, 쳄버(41) 내의 개구부의 압력이 증가하거나 감소하는 경우, 밸브는 각각 열리거나 닫힌다. 순전히 역으로 쳄버(42) 내의 폐쇄부에 대해서도 대응하여 기술할 수 있다. 개구부는 연결점(a)을 통해서, 반대측은 연결점(d)을 통해서 제어된다. 제어될 가스 흐름(2)은 입구(b)로 주입되고 출구(e)로 배출된다. 차단 부재(closing member)(21)로 가스 흐름(2)을 차단할 수 있다[상업적으로 이용 가능한 장치(20)에서는 2개의 차단 부재(21)가 차례로 연결되어 있음]. 차단 신호는 연결선(140b)을 거쳐 자동 점화부(14b)를 통해 방출된다. 팬 구동 버너의 혼합 조절에서, 제2 연결점(c)은 연결점(d)과 함께 가스 흐름(2)에 연결된다. 연결점(a)을 통하여 압력 조절기(4)의 쳄버(41)의 개구부에 가스 압력이 작용할 수 있다. 설정 가능형 개구 격막(settable aperture diaphragm)(23)이 밸브(22)의 하류에 배치된다. 상기 격막(23)으로 두 가스(1, 2)의 비율을 변경시킬 수 있고 필요한 경우 재조정할 수 있다.

등압 조절기(4)를 사용하는 대신에, 일정한 압력비를 갖는 압력비 조절기를 또한 사용할 수 있다. 석출물 A의 압력(pA)과 석출물 B의 압력(pB) 사이의 비는 예를 들어 2:1 또는 3:1이다. 압력 조절기의 동작 영역(예를 들면 0.4mbar< pB < 30mbar/0.4mbar< pA < 10mbar)에서, 압력비(pB:pA)는 pA에 의존한다. 등압 조절기에서는 pB=pA이다.

도 3은 도 2의 장치(20)를 기호화한 도면이다. 압력 조절기(4)의 연결점(a, d), 석출물(B)의 가스 흐름용 입구(b)와 출구(e), 조절형 밸브(22)의 하류에 가스 흐름(2)의 측면 연결점(c) 등이다.

도 4에 도시한 회로 블록도는 본 발명의 제1 실시예가 이용된 플랜트를 나타낸다. 부호 1'는 석출물(A)의 저장소(저장소 압력 pA)를 나타내고, 여기서는 물론 다음의 실시예에서도 대기이다. 공기식 장치(20)는 공지의 팬 구동 버너에서와 같이 가스 흐름(1, 2)에 까지 연결된다(즉, c와 d에서 압력이 동일함). 연결점(c)은 석출물(A)의 저장소(1')와 직접 연결된다. 따라서, 압력 조절기(4)의 개구부에 작용하는 압력은 실질적으로 대기압과 동일하다. 회전 속도가 조절되며 배터리(10)의 하류에 배치된 팬으로 인해 전지(11) 내의 압력이 감소한다(흡입 작용). 송풍기의 추진력(forwarding power)이 커질수록 압력 조절기(4)의 폐쇄부 입구(d)에 작용하는 압력이 감소하여 석출물(B)의 대량 흐름이 감소한다.

추가 부재, 즉 비례 동작 밸브(6) 및 대량 흐름 센서(5)로 인하여, 전지(11) 내의 반응 온도의 조절과 관련하여 제2 가스 흐름에 영향을 미칠 수 있다. 그 상황은 다음과 같다. 압력 조절기(4)로 밸브(22)를 제어한 결과, 밸브(22) 출구 압력에 대한 저장 압력(pA)의 일정비가 설정된다(여기서는 1:1, 동일 압력). 모니터부(14a)는 배터리(10)로부터 반응 온도에 관한 정보 항목을 나타내는 온도 신호를 연결선(140a)을 통하여 수신한다. 이러한 정보의 결과, 송풍기(16)의 회전 속도가 연결선(142)을 통해 조절된다. 추진력의 변화로 인해 전지(11) 내의 압력이 또한 변화한다. 따라서, 다소의 석출물(A, B)이 흡입된다(비례 동작 밸브의 상태가 변하지 않은채). 하지만, 석출물(B)의 대량 흐름은 전기 화학적 반응이 아무런 변화가 일어나지 않도록 일정하게 유지되어야 한다. 이는 장치(20)의 출구(e)와 배터리(10)의 입구(13b) 사이에 배치된 대량 흐름 센서(5)와 조절기(50)로 달성된다. 조절기(50)는 전달량을 일정하게 유지할 목적으로 신호 연결부(65)를 통하여 비례 동작 밸브(6)에 작용한다.

도 5에 도시한 제2 실시예의 회로 블록도에서는 모니터부(14a)와 자동 점화부(14b)를 더 이상 도시하지 않지만 여전히 연결점(140a, 140b)을 나타낸다. 이것은 또한 다음의 도 6과 도 7의 두 실시예에서도 유지된다.

제2 실시예에서, 압력 조절기의 압력은 대량 흐름 센서(5)와 조절기(50)의 의해 직접 변화하는 것이 아니라 압력 변화는 오히려 연결점(a)을 통해 간접적으로 발생한다. 저장소(1')(대기압)와 압력차를 발생시키는 보조 환기 장치(7)는 상기 연결점(a)에 연결된다. 압력차는 조절기(50)에 의해 그리고 신호선(75)을 통해서 제어되며, 실제로는 센서(5)의 측정점에서의 가스 흐름의 관통 흐름이 일정하게 유지되는 방식으로 제어된다.

도 6의 제3 실시예에서, 압력 조절기(4)의 두 연결점(31, 32) 사이에 배치되는 대량 흐름에 의존하는 압력차를 발생시키는 데 적절한 개구 격막이나 다른 수단으로, 압력 조절기(4)는 두 위치(31, 32)에서의 분출 가스 흐름(3)에 연결된다. 측면 연결은 폐쇄된다. 밸브(8)는 압력 조절기(4)에 작용하는 가스 압력차를 변화시키며, 연결점(31, 32)에 병렬로 연결된다. 밸브(8)는 가스 흐름(2)이 일정하게 유지되도록 대량 가스 흐름 센서(5)의 조절기(50)와 신호선을 통해 제어된다. 오직 소량의 가스 흐름만이 허용되며, 따라서 미세 비례 동작 밸브를 사용하는 것이 유리하다. 하지만 통상의 밸브도 순환 모드에 사용되는 경우에는 유용할 수 있다. 압력 조절기 막(40)의 관성력은 진동을 방지한다.

도 7의 제4 실시예에서, 압력 조절기(4)의 개구부 연결점(a)은 하류에 배치된 개구 격막(33) 때문에 증가 압력이 나타나는 연결점(31)인 분출 가스 흐름(3)에 연결된다. 제1 실시예와 같이, 압력 조절기(4)의 폐쇄부는 밸브(22)의 출구에 연결된다(c 내지 d의 연결). 연결점(31)의 압력이 너무 커 연결점의 압력차가 발생한다. 다른 실시예에서와 유사한 방식으로 압력 조절기에 작용하는 압력차를 변화시킬 수 있는 배출 밸브(let off valve)(9)가 분출 가스 흐름(3)의 연결점과 압력 조절기(4) 사이에 배치된다.

설정 부재(setting member)(19)에 의해 제2 석출물 흐름 대신에 제1 석출물 흐름에 작용되는, 본 발명에 따른 방법의 일례를 도 8에 도시한다. 설정 부재(19)는 밸브, 조절 플랩(regulation flap) 또는 환기 장치일 수 있다. 제1 석출물 흐름은 배터리 입구의 상류에서 두 부분(1a, 1b)으로 전달된다. 이 후, 제1 석출물 흐름의 한 부분(1a)은 간단히 최소 공기 흐름으로, 다른 부분(1b)은 냉각 공기 흐름으로 지칭된다. 압력 조절기(4)를 포함한 장치(20)에 의하여, 최소 공기 흐름(1a)은 제2 석출물 흐름(2)양에 대해 일정한 비로 배터리 입구(13a)에 공급된다. 제1 석출물 흐름의 냉각 공기 흐름(1b)은 반응 온도를 조절할 목적으로 제어된다. 상기 양에 대한 비는 압력 조절기(4)에 의해 일정하게 유지되고 실제로는 공기 지수(λ)가 모든 냉각 공기 흐름(1B)에 대해 1 이상인 방식이다. 가이드 압력(guide pressure)을 생성하는 부재(17)[예를 들면, 벤튜리 노즐(venturi nozzle), 개구 격막,"선형 흐름 부재(linear flow element)"]가 최소 공기 흐름(1a)에 배치된다. 부재(17)는 압력 조절기(4)에 연결되어 가이드 압력이 연결점(a)을 통해 제2 석출물 흐름에 영향을 미치도록 한다. 냉각 공기 흐름(1b)은 대량 흐름 센서(18)와 제어 장치(14c)로 전달되는 대응 신호로 측정될 수 있다. 제어 장치(14c)에 대한 추가 신호는 제2 석출물 흐름(2) 내의 대량 흐름 센서(5)에 의해 발생된다. 제어 장치(14c)의 구성요소인 직접 조절기 또는 다단 조절기(cascade regulator)와 같은 조절기를 사용하여 두 석출물 흐름(1, 2)을 설정할 수 있다. 대량 흐름 센서(18)는 다단 조절기 개념에서만 필요하다. 대량 흐름 센서(5)를 최소 공기 흐름(1a)에 또한 선택적으로 위치시킬 수 있다. 제2 석출물 흐름(2)은 상수 λ비로 계산될 수 있다. 직접 조절기를 이용한 조절 개념에 있어서는 설정 부재(19)는 반응 온도를 모니터하여 제1 조절기로 제어된다. 송풍기(16)는 제2 석출물 흐름(2)에 대한 바람직한 값과 대량 흐름 센서(5)로 측정되는 실제값을 비교하는 제2 조절기로 제어된다.

다단 조절기 개념에 있어서, 냉각 공기(1)에 대한 바람직한 값은 제1 조절기로 반응 온도를 모니터하여 결정되며 제1 출력 신호를 발생시키는 제2 조절기에서 대량 흐름 센서(18)로 측정되는 실제값과 비교된다. 제2 출력 신호는 대량 흐름 센서(5)로 측정되는 실제값과 제2 석출물 흐름(2)에 대한 바람직한 값을 비교하는 제3 조절기에서 발생된다. 송풍기(16)와 설정 부재(19)에 대한 제어 매개변수(control parameter)는 상기 두 출력 신호로부터 결정되며, 플랜트 구성요소들로 대응하여 제어된다. 송풍기(16)를 제어할 목적으로 두 개의 출력 신호가 추가되며, 설정 부재(19)를 제어할 목적으로 출력 신호들의 비가 형성된다.

상기한 바와 같이, 제1 석출물은 산화 성분, 제2 석출물은 환원 성분을 포함하며, 특히 제1 석출물은 대기이다. 석출물 흐름은 전지를 통과한 후 하나로 합쳐지고 후연(afterburning) 처리되면서 분출 가스 흐름이 발생하여 조건부인 소정 비율의 양으로 환원 성분은 완전히 산화된다. 제1 석출물 흐름, 특히 공기 흐름은 한계치까지 제어 시스템으로 변화될 수 있으며, 이는 반응 온도 조절용으로 이용된다. 반응 온도의 조절과 동시에, 제2 석출물 흐름은 일정하게 유지된다.

Claims (10)

1. 배터리의 전지(11) 내에서 그 전기 화학 반응이 영향을 받는 제어 시스템(14)을 포함하는 연료 전지 배터리(10)의 동작 방법에 있어서,

   산화 성분(oxidizing component)을 포함하는 제1 석출물(educt)(A)과 환원 성분(reducing component)을 포함하는 제2 석출물(B)의 가스 흐름(1, 2)이 조건부인 소정 비율의 양으로 제어되는 방식으로 배터리에 주입되어 상기 전지를 통하여 개별적으로 전달되는 단계,

   상기 석출물 흐름(1, 2)이 상기 전지를 통과한 후 합쳐지고 추가로 후연 처리(afterburning process)되면서 배기 가스(C) 흐름(3)이 생성되어 조건부인 소정 비율의 양으로 환원 성분이 완전히 산화되는 단계, 그리고

   반응 온도의 조절과 동시에 상기 제2 석출물 흐름(2)이 배터리 입구(13a, 13b)의 상류에서 상기 석출물 흐름 중 하나에 작용하는 제2 조절기(5, 6; 18, 19)로 일정하게 유지되는 단계를 포함하며,

   상기 제1 석출물이 대기(ambient air)이고,

   상기 제1 석출물 흐름(1), 특히 공기 흐름은 상기 제어 시스템을 통하여 제한 범위까지 변하며 반응 온도의 조절에 사용되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 석출물 흐름(1, 2)이, 회전 속도가 제어되는 송풍기로 배기 가스를 흡입하여 움직이는(driven) 단계를 포함하며,

   상기 반응 온도가 상기 송풍기의 회전 속도 변화에 의하여 조절되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제2 석출물 흐름(2)이 밸브(22)와 추가 부재(6, 7, 8, 9)에 의해 영향을 받으며,

   상기 밸브(22)는 상기 제2 석출물(B)의 공급선(c) 및/또는 배기 가스 흐름(3)에 연결된 압력 조절기(4)로 조절되며,

   상기 추가 부재(6, 7, 8, 9)는 대량 흐름 센서(mass flow sensor)(5)와 조절기(50)로 제어되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 압력 조절기(4)가 상기 제1 석출물(A), 특히 대기의 저장소(1')와 상기 밸브 출구(c)에서의 상기 제2 석출물 흐름(2)에 연결되어, 상기 밸브(22)를 제어한 결과 상기 밸브 출구(c)의 압력(pB)에 대한 저장소 압력(pA)의 비가 일정하게 설정되는 단계를 포함하며,

   상기 압력 조절기(4)의 밸브(22) 하류에 배치된 비례 동작 밸브(6)가 상기추가 부재로 사용되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 압력 조절기(4)가 제1 석출물(A)의 저장소(1')와 상기 밸브 출구(c)에서의 상기 제2 석출물 흐름(2)에 연결되며,

   상기 압력 조절기(4)와 상기 저장소(1') 사이에 배치된 보조 환기 장치(7)가 상기 추가 부재로 사용되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
6. 제3항에 있어서,

   상기 압력 조절기(4, a, d)가 두 연결점(31, 32)에서의 배기 가스 흐름(3)에 연결되며,

   상기 대량 흐름에 따라 압력차를 발생시키는 개구 격막(aperture diaphragm)(30) 또는 다른 수단이 상기 압력 조절기(4)의 상기 두 연결점(a, d 또는 31, 32) 사이에 배치되고,

   상기 압력 조절기(4)와 병렬로 연결되며 상기 압력 조절기(4)에 작용하는 압력차를 변화시킬 수 있는 밸브(8)가 추가 부재로 사용되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
7. 제3항에 있어서,

   상기 압력 조절기(4)의 개구부(opening side)(a)는 배기 가스 흐름(3, 31)에 연결되고 폐쇄부(closing side)(d)는 상기 제2 석출물(B)의 조절 가능형 밸브의 출구(c)에 연결되며,

   압력차는 적절한 수단, 특히 개구 격막(33)으로 상기 두 연결점(a, d) 사이에서 발생되고,

   상기 압력 조절기(4)에 작용하는 상기 가스 압력차를 발생시킬 수 있는 배출 밸브(let off valve)(9)가 배기 가스 흐름(3)의 연결점(31)과 압력 조절기(4, a) 사이에 추가 부재로 사용되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2 석출물(B)의 특성(quality) 변화로 제2 조절을 수행하는 수단이 영향을 받을 수 있으며,

   상기 제2 석출물(B)의 특성이 매개변수로 부여되고,

   상기 특성 매개변수 측정용 센서가 상기 제2 석출물 흐름(2)이나 배기 가스 흐름에 배치되며,

   상기 특성 매개변수의 편차(variation)는 상기 제2 조절에 영향을 미치는 데 사용되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 석출물 흐름(1)이 상기 배터리 입구(13a)의 상류에서 2개의 부분(1a, 1b)으로 공급되고, 상기 제1 석출물 흐름의 한 부분(1a), 특히 최소 공기 흐름(minimum air flow)은 상기 제2 석출물 흐름(2)과 관련하여 일정량의 비율로 공급되며, 상기 제1 석출물 흐름의 다른 부분(1b)은 상기 반응 온도를 조절할 목적으로 제어되고,

   상기 비율은 상기 압력 조절기(4)에 의해 일정하게 유지되며, 공기 지수(λ)가 항상 1 이상인 방식으로 실제로 제어되는

   연료 전지 배터리 동작 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 따른 연료 전지 배터리(10)와 제어 시스템(14)을 포함하는 플랜트(plant)로서,

    기체(pneumatic) 또는 전기 기체(electro-pneumatic) 결합의 일부분인 압력 조절기(4)와 석출물(A, B)용 공급선을 포함하며,

    상기 압력 조절기(4)는 제어되는 밸브(22)에 연결되는 막(membrane)(40)으로 세분되는 2개의 쳄버(41, 42)를 구비한 용기(container)를 포함하고,

    상기 압력 조절기는 등압 조절기(balanced pressure regulator) 또는 압력비(pressure ratio) 조절기인

    플랜트.