KR20050089832A - 연료전지의 전력 발생 제어 시스템 및 전력 발생 제어 방법 - Google Patents

연료전지의 전력 발생 제어 시스템 및 전력 발생 제어 방법 Download PDF

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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

연료전지의 전력 발생 제어 시스템은 재충전 가능한 배터리(5); 및 연료전지(3)에 의해 발생되는 목표전력을 연산하는 유닛(101), 상기 재충전 가능한 배터리(5)의 이용 가능한 전력을 검출하는 유닛(106), 상기 검출된 전력저하요구 및 이용가능한 전력에 기초하여 연료전지(3)로부터 취출되는 전력을 제한하는 유닛(103), 및 상기 연산된 목표전력과 취출되는 전력을 제한하는 유닛(103)의 출력에 기초하여 연료전지(3)로부터의 전력취출을 제어하는 유닛(105)을 포함하는 제어기(10)를 포함한다. 전력저하요구가 검출되면, 연료전지(3)에서 취출되는 전력이 재충전 가능한 배터리(5)의 이용 가능한 전력 보다 작은 양 만큼 감소된다.

Description

연료전지의 전력 발생 제어 시스템 및 전력 발생 제어 방법{ELECTRIC POWER GENERATION CONTROL SYSTEM AND ELECTRIC POWER GENERATION CONTROL METHOD FOR FUEL CELL}
본 발명은 연료전지로부터 취출되는 전력을 제어하는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
연료전지는 화학 반응의 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 전기화학 장치이다. 전형적인 연료전지는 전해질막과 그 사이에 전해질막을 끼우는 양극 및 음극 격실(compartment)로 구성되어, 상기 양극 칸막이로는 연료가스가 연속적으로 공급되고, 음극 칸막이로는 공기가 연속적으로 공급되어, 공기로부터의 산소와 연료가스에 포함된 수소가 전기화학적으로 반응하여 전력을 발생한다. 상기 격실의 국부 영역에 가스 부족이 일어나면, 연료전지의 전력 출력이 떨어져, 연료전지를 손상시키는 과전류를 초래할 수 있다. 연료전지가 손상되는 것을 방지하기 위해서는, 이러한 악화된 동작상태의 존재를 검출하여 악화된 동작상태를 회복시키는 기능을 가지는 것이 연료전지의 제어에 필요하다.
일본국 특개평 6-243882호는 다수의 셀구간으로 구획된 연료전지스택의 제어 방법을 개시하고 있는데, 이 방법에서는 셀구간의 출력 전압이 모니터링되어, 검출된 최저전압이 소정의 값 이하로 떨어지면, 연료전지의 부하량에 상관없이 시스템을 보호하기 위해 연료전지스택의 동작이 정지된다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조로 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지의 전력 발생 제어 시스템을 포함하는 연료전지시스템의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제1 내지 제4실시예에 따른 전력 발생 제어 시스템의 제어도이다.
도 3은 제1실시예의 전력 발생 제어 시스템의 기본 처리 플로우를 설명하는 제어 플로우챠트이다.
도 4는 재충전 가능한 배터리의 충전 상태와 그 방전 가능한 전력의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 제1실시예의 전력 발생 제어 시스템의 제어시 전력저하요구를 제공하는 기본 처리 플로우를 설명하는 플로우챠트이다.
도 6a 내지 도 6e는 제1실시예의 전력 발생 시스템의 동작을 설명하는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 제2 내지 제4실시예에 따른 연료전지의 전력 발생 제어 시스템을 포함하는 연료전지시스템의 블럭도이다.
도 8은 제2실시예의 전력 발생 제어 시스템의 제어시 전력저하요구를 제공하는 기본 처리 플로우를 설명하는 플로우챠트이다.
도 9a 내지 도 9e는 제2실시예의 전력 발생 시스템의 동작을 설명하는 타이밍도이다.
도 10은 제3실시예의 전력 발생 제어 시스템의 제어시 전력저하요구를 제공하는 기본 처리 플로우를 설명하는 플로우챠트이다.
도 11a 내지 도 11e는 제3실시예의 전력 발생 시스템의 동작을 설명하는 타이밍도이다.
도 12는 제4실시예의 전력 발생 제어 시스템의 기본 처리 플로우를 설명하는 제어 플로우챠트이다.
도 13a 내지 도 13e는 제4실시예의 전력 발생 시스템의 동작을 설명하는 타이밍도이다.
상기의 제어 방법에서, 어떤 셀구간의 검출된 전압이 소정의 값 이하로 떨어지면, 연료전지의 동작 상태가 가볍게 악화된 정도의 상황에서도 연료전지의 동작이 정지된다. 연료전지의 동작이 정지되면, 연료전지에 의해 작동되는 차량이 2차 배터리의 잔여하는 충전에 대해서만 주행을 계속할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점의 관점에서 이루어졌다. 본 발명의 목적은 연료전지시스템의 동작상태를 더 이상 악화시키지 않고, 연료전지로부터의 전력취출을 제어하여 구동력을 유지하는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 연료전지의 전력 발생 제어 시스템은, 연료전지로부터의 전력이 충전되고 전력을 부하로 방전하는, 연료전지에 접속된 충방전가능유닛; 상기 연료전지에 의해 발생되는 목표전력을 연산하는 목표전력연산유닛; 상기 연료전지에 대한 전력저하요구를 검출하는 전력저하요구검출유닛; 상기 충방전가능유닛의 이용 가능한 전력을 검출하는 이용가능전력검출유닛; 상기 전력저하요구검출유닛에 의해 검출된 전력저하요구와 상기 이용가능전력검출유닛에 의해 검출된 이용 가능한 전력에 기초하여 연료전지로부터 취출되는 전력을 제한하는 전력취출제한유닛; 및 상기 목표전력연산유닛에 의해 연산된 목표전력과 상기 전력취출제한유닛의 출력에 기초하여 연료전지로부터 취출되는 전력을 제어하는 전력취출제어유닛을 포함하는 한편, 상기 전력저하요구검출유닛이 전력저하요구를 검출함에 따라, 상기 전력취출제한유닛이 연료전지로부터 취출되는 전력을 상기 충방전가능유닛의 이용 가능한 전력 보다 적은 양 만큼 감소시킨다.
이하에 본 발명의 실시예를 도면을 참조로 설명한다. 상기 도면에서는 동일한 부재에 대해 동일한 참조부호를 사용하였다.
도 1의 연료전지시스템(S1)에 제1실시예의 연료전지의 전력 발생 제어 시스템이 포함되고, 이것은 연료탱크(1), 압축기(2), 연료전지(3), 전력제어기(4), 재충전 가능한 배터리(전력 재충전가능한 유닛 또는 2차 배터리)(5), 부하(구동모터)(6), 모터(7), 압력제어밸브(8, 9) 및 제어기(10)를 포함한다.
연료전지(3)는 연료가스로서 수소가스가 공급되는 수소전극(3a), 산화제가스로서 공기가 공급되는 공기전극(3b), 상기 수소전극(3a)과 공기전극(3b) 사이에 끼워진 고분자 전해질막(M)으로 구성된다. 공급된 수소가스에 포함된 수소(H2)는 수소전극(3a)에서 전자를 방출하여 2개의 양자(H+)를 형성한다. 양자는 전해질막(M)을 통해 확산하고 공기전극(3b)에서 공급된 공기의 산소(O2) 및 전자와 반응해서 물(H2O)을 형성한다. 이것은 수소전극(3a)과 공기전극(3b) 사이의 외부회로에 전류를 제공한다.
수소가스는 연료탱크(1)에서 수소전극(3a)으로 공급된다. 압력제어밸브(8)는 연료탱크(1)와 연료전지(3) 사이의 연료공급라인(1)에 마련되어 연료전지(3)로 공급되는 수소가스의 유량 및 압력을 제어한다.
한편, 모터에 의해 구동되는 압축기(2)가 공기를 압축하여 공기공급라인(2a)을 통해 연료전지(3)의 공기전극(3b)으로 공급한다. 연료전지(3)로 공급되는 공기의 유량 및 압력은 모터(7)의 회전수와 연료전지(3)의 공기전극(3b) 출구의 공기배출라인(2b)에 마련된 압력제어밸브(9)의 설정압력을 변화시켜서 조정된다.
전력제어기(4)는 연료전지(3)로부터 전력이 취출되어 부하(6) 및 재충전 가능한 배터리(5)로 공급되도록 한다.
재충전 가능한 배터리(5)는 연료전지(3)와 부하(6) 사이에 병렬로 접속되어 전력제어기(4)로부터 공급되는 것보다 낮은 레이트(rate)로 부하(6)가 전력을 소비할 때 충전되도록 동작하고 전력제어기(4)로부터 공급되는 것보다 높은 레이트로 부하(6)가 전력을 소비할 때 전력을 방전한다.
제어기(10)는 연료전지(3)에 의해 발생되는 목표전력(TPW)를 연산하고 압력제어밸브(8, 9)의 설정압력(PR1, PR2)과 모터(7)의 회전속도(RN)를 조정하여 전력이 소정의 레이트로 발생되도록 하며, 전력제어기(4)에 취출전력지령(CPW)을 준다. 또한, 제어기(10)는 센서(11)에 의해 검출된 악셀레이터 변위값(D1)과 차속(D2)에 응답하여 요구되는 부하를 연산하고, 부하(6)에 동작지령(COP)을 줘서 차량의 구동력을 제어한다.
또한, 도 1에서는 연료전지(3)와 부하(6) 사이에 전력제어기(4)가 접속되었지만, 전력제어기(4)가 재충전 가능한 배터리(5)와 부하(6) 사이에 접속되어 연료전지(3)로부터 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
도 2에서, 전력 발생 시스템은 목표전력연산유닛(101), 전력저하요구검출유닛(102), 전력취출제한유닛(103), 연료전지시스템제어유닛(104), 전력취출제어유닛(105), 및 재충전 가능한 배터리 이용 가능한 전력 연산 유닛(106)을 포함한다.
목표전력연산유닛(101)은 연료전지(3)에 의해 발생되는 목표전력(TPW)을 연산한다. 전력저하요구검출유닛(102)은 연료전지(3)에 의해 발생되는 전력에 대한 전력저하요구(PLR)를 검출한다. 재충전 가능한 배터리 이용 가능한 전력 연산 유닛(106)은 재충전 가능한 배터리(5)로부터 출력되는 이용 가능한 전력(APW)을 연산한다. 전력취출제한유닛(103)은 목표전력연산유닛(101)으로부터의 목표전력(TPW)과, 전력저하요구검출유닛(102)으로부터의 전력저하요구(PLR) 및 재충전 가능한 배터리 이용 가능한 전력 연산 유닛(106)으로부터의 이용 가능한 전력(APW)으로부터 연료전지(3)에서 취출되는 전력을 제한하는 지령을 제공한다. 전력취출제한유닛(103)의 출력에 응답하여, 연료전지시스템제어유닛(104)은 연료전지시스템(S1)을 제어하고, 전력취출제어유닛(105)은 연료전지(3)로부터 취출되는 전력을 제어한다.
도 3에 도시된 플로우챠트를 참조로 제1실시예의 연료전지시스템(S1)에서 실행되는 기본 처리 플로우를 설명한다. 플로우챠트에서 "시작"에서 "종료"까지의 처리 루틴이 매 고정된 시간 간격으로 반복적으로 실행된다.
도 3의 단계(S1)에서는, 목표전력연산유닛(101)이 악셀레이터 변위값(D1), 차속(D2) 및 부하(6)로서 구동모터에 의해 요구되는 전력과 같은 데이터로부터 연료전지(3)의 전력 발생을 위한 목표전력(TPW)을 연산한다.
단계(S2)에서는, 재충전 가능한 배터리 이용 가능한 전력 연산 유닛(106)이 재충전 가능한 배터리(5)의 이용 가능한 전력(APW)을 연산한다. 도 4는 재충전 가능한 배터리(5)의 충전상태(CH%)와 그 방전 가능한 전력(DPW) 사이의 관계의 예를 나타낸다. 이용 가능한 전력(APW)은 방전 가능한 전력(DPW)에서 현재 방전하는 전력을 감산하여 얻어진 잔여 전력과 같아지도록 설정된다.
단계(S3)에서, 전력저하요구검출유닛(102)은 전력저하요구(PLR)를 검출하여 이 요구의 유무를 나타내는 출력을 제공한다.
단계(S4)에서는, 선행 단계(S3)에서 제공된 전력저하요구(PLR)의 유무를 나타내는 출력에 응답하여, 전력저하요구(PLR)가 제공되었는지를 판정한다. 전력저하요구(PLR)가 없다고 판정되면, 단계(S5-3)로 처리가 진행하여 취출전력(CPW)이 목표전력(TPW)과 같아지도록 설정된다. 단계(S4)에서 전력저하요구(PLR)가 있다고 판정되면, 단계(S5)로 처리가 진행하여 전회의 루틴에서 발생되는 전력이 제한되는지를 판정한다.
단계(S5)에서 발생되는 전력이 제한되지 않는다고 판정되면, 단계(S5-2)로 처리가 진행하여 목표전력(TPW)로부터 단계(S2)에서 연산된 이용 가능한 전력(APW)을 감산하여 얻어진 값과 같아지도록 취출전력(CPW)이 설정된다.
단계(S5)에서 발생되는 전력이 제한된다고 판정되면, 전회의 루틴에서 재충전 가능한 배터리(5)의 이용 가능한 전력(APW)을 감산하여 제한된 취출전력(CPW)을 좀더 낮추기 위해 전력저하요구(PLR)가 여전히 존재하는 것을 의미하며, 취출전력(CPW)은 목표전력(TPW)으로부터 단계(S2)에서 연산된 이용 가능한 전력(APW)과 소정의 양의 값()을 감산하여 얻어진 값이 되도록 설정된다.
단계(S6)에서는, 연료전지시스템(S1)의 압력제어밸브(8, 9) 및 모터(7)와 같은 각종 엑추에이터들이 단계들(S5-1, S5-2, S5-3)중 하나에서 연산된 취출전력지령(CPW)에 따라 제어된다.
제1실시예에서는, 전력저하요구검출유닛(102)에, 도 1에 도시된 바와 같은, 전압센서(12)(셀전압검출유닛)가 마련되어 연료전지(3)의 다수의 단위셀 그룹 또는 각 단위셀의 셀전압(CVs) 중에서 최저전압(최저셀전압(LCV))을 검출하고, 검출된 최저셀전압(LCV)에 기초하여 전력저하요구(PLR)의 존재를 판정하도록 동작한다.
다음에, 도 5의 플로우챠트를 참조로 도 3에 도시된 플로우챠트의 단계(S1, S2)의 다음 단계(S3)에서 전력저감요구(PLR)를 검출하는 처리에 대해 상세히 설명한다.
도 5의 단계(S3-0)에서는, 연료전지를 형성하는 단위셀의 최저셀전압(LCV)이 검출된다.
단계(S3-1)에서는, 전회의 연산단계 동안에 발생되는 전력이 제한되는지를 판정한다. 발생되는 전력이 제한되지 않는다고 판정되면, 단계(S3-3)로 처리가 진행하여 최저셀전압(LCV)이 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR) 보다 작은지 판정한다. 최저셀전압(LCV)이 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR) 보다 작다고 판정되면, 단계(S3-6)로 처리가 진행하여 제어기는 전력저하요구가 있다고 설정한다.
이에 반해, 최저셀전압(LCV)이 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR) 보다 크다고 판정되면, 단계(S3-7)로 처리가 진행하여 제어기는 전력저하요구가 없다고 설정한다. 또한, 단계(S3-1)에서 전회의 연산단계 동안에 발생되는 전력이 제한되었다고 판정되면, S3-2로 처리가 진행하여 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 최저셀전압(LCV)이 작은지를 판정한다. 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 최저셀전압(LCV)이 작다고 판정되면, 단계(S3-4)로 처리가 진행하여 셀전압(CV)이 아직 회복되지 않아 리트랙트되는 전력을 좀더 제한할 필요가 있다고 판정하고, 제어기는 전력저하요구가 있다고 설정한다.
이에 반해, 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 최저셀전압(LCV)이 크다고 판정되면, 단계(S3-5)로 처리가 진행되어 셀전압(CV)이 이미 회복되어 전력취출을 제한할 필요가 없다고 판정하고, 제어기는 전력저감요구가 없다고 설정한다. 그 후에 도 3에 도시된 단계(S4 ~ S6)의 처리가 실행된다.
도 6a 내지 도 6e는 제1실시예에서 실행되는 동작을 설명한다. 도 6a는 시간에 대한 최저셀전압(LCV)의 변화를 나타낸다. 도 6a에서, 상부 파선은 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)을 가리키고, 하부 파선은 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)을 가리킨다. 도 6b는 시간에 대한 전력저하요구의 유무를 나타낸다. 도 6b에서, 값 "1"은 전력저하요구가 있음을 나타내고 값 "0"은 전력저하요구가 없음을 나타낸다. 도 6c에서는, 다각형 실선이 연료전지로부터 취출되는 취출전력(CPW)을 나타내고, 파선은 목표전력(TPW)을 나타낸다. 도 6d는 시간에 대한 재충전 가능한 배터리 전력의 변화를 나타낸다. 도 6d에서는, 다각형 실선이 실제로 방전된 전력을 나타내고, 파선은 재충전 가능한 배터리로부터 방전되는 방전 가능한 전력(DPW)을 나타낸다. 도 6e는 시간에 대한 구동력의 변화를 나타낸다. 도 6a 내지 도 6e는 셀전압, 전력저하요구의 유무, 연료전지 취출전력, 재충전 가능한 배터리 전력 및 구동력 사이의 관계를 전체적으로 나타낸다.
도 6a, 도 6b에 도시된 바와 같이, 최저셀전압(LCV)이 시간이 경과함에 따라 하강하여 시점(T1)에서 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)에 도달하면, 전력저하요구가 제공된다. 그리고 도 6c, 6d에 도시된 바와 같이, 취출전력(CPW)이 제한되고 결과적인 취출전력(CPW)과 동등한 감소량 만큼 재충전 가능한 배터리가 전력을 보상한다. 이것은 연료전지의 부하를 감소시켜서, 최저셀전압(LCV)이 차츰 회복되는 것을 허락한다. 그 다음, 도 6a, 6b에 도시된 바와 같이, 최저셀전압(LCV)이 시점(T2)에서 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)에 도달하면, 전력저하요구가 취소된다. 동일한 시점에서, 도 6c, 6d에 도시된 바와 같이, 연료전지 취출전력(CPW)에 대한 제한이 취소되어, 재충전 가능한 배터리로부터의 전력 보상을 종료한다. 이 기간 동안에, 도 6e에 도시된 바와 같이 차량으로 전달되는 구동력에 역효과가 일어나지 않는다.
도 6a 내지 도 6e로부터 알 수 있는 것처럼, 최저셀전압(LCV)의 값에 따라 전력저하요구가 도출되고 재충전 가능한 배터리의 이용 가능한 전력(APW)(도 6d의 방전 가능한 전력(DPW)과 같음)과 동등한 값 만큼 연료전지 취출전력(CPW)을 감소시킴으로써, 구동력에 어떤 역효과를 일으키지 않고, 국부적인 가스 부족에 따른 연료전지의 동작 상태의 악화에 의해, 최저셀전압(LCV)이 연속적으로 저하되지 않도록 할 수 있다.
상기와 같이, 제1실시예는 악셀레이터 변위값(D1)과 차속(D2)에 기초하여 연산된 부하 요구에 상관없이 전력저하요구가 있음을 검출하는 전력저하요구검출유닛(102)을 구비한다. 그래서, 연료전지(3)로부터의 취출전력(CPW)의 제한량이 있음에 따라, 제한되는 연료전지(3)에 관계된 전력저하요구의 존재를 전력저하요구검출유닛(102)이 검출하면, 재충전 가능한 배터리(5)의 방전 가능한 전력(DPW)내의 범위로 유지시켜서, 연료전지시스템(S1)의 동작 상태의 악화를 초래하지 않고 취출전력(CPW)이 성공적으로 제어될 수 있고 구동력에 대한 역효과를 억제한다. 즉, 재충전 가능한 배터리(5)의 이용 가능한 전력(APW)과 동등한 양 만큼 연료전지로부터의 취출전력(CPW)을 감소시켜서 전력저하요구를 만족시킬 수 있고 구동력에 대한 역효과를 억제할 수 있다.
또한, 최저셀전압(LCV)의 저하가 있는 경우에 전력저하요구를 제공함으로써, 국부적인 가스부족의 발생에 의한 연료전지(3)의 악화된 동작 상태에 의해, 최저셀전압(LCV)이 더욱 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 최저셀전압(LCV)의 회복을 검출하고 전력저하요구를 취소하여 연료전지(3)의 취출전력(CPW)이 그 원상태로 회복되도록 함으로써, 연료전지시스템(S1)이 정상적인 전력 발생 모드로 빠르게 회복될 수 있고, 2차 배터리에 대한 부하를 최소화시킨다.
다음에, 도 7에 도시된 연료전지의 전력 발생 제어 시스템을 포함하는 차량의 연료전지시스템(S2)을 참조로 본 발명의 제2실시예를 설명한다.
도 7에 도시된 제2실시예에서, 가스전달시스템은 이젝터(21), 압력센서(21, 23), 퍼지밸브(24), 수소재순환라인(25), 열교환기(26), 연소기(27), 냉각제통로(28), 펌프(29) 및 온도센서(30, 31)를 포함한다. 도 7에서, 동일한 참조번호를 사용한 도 1의 구성과 같은 구성은 동일한 기능을 가진다.
압력제어밸브(9)는 연료전지(3)의 공기전극(3b)의 입구에 위치된 압력센서(23)에 의해 검출된 압력값(PR3)에 응답하여 연료전지(3)의 공기전극(3b)의 압력을 부하에 따른 값으로 제어한다. 압력제어밸브(8)는 연료전지(3)의 수소전극(3a)의 입구에 위치된 압력센서(22)에 의해 검출된 압력값(PR4)에 응답하여 연료전지(3)의 수소전극(3a)의 압력을 부하에 따른 값으로 제어한다. 퍼지밸브(24)는 연료전지(3)의 수소전극(3a)으로부터 연장하는 배기라인(1b)에 위치되고 통상 닫힌 상태로 유지된다. 연료전지(3)의 물막힘에 의해 일어나는 셀전압(CV)의 저하가 감지됨에 따라, 퍼지밸브(24)가 개방되어 수분을 수소가스와 함께 라인에서 외부로 방출한다.
압력제어밸브(9)와 퍼지밸브(24)의 하류에는 배출 공기와 퍼지된 배출 수소 가스가 만나서 연소되는 연소기(27)가 위치된다. 온도센서(31)는 연소기(27)에 장착되어 연소가스의 온도(TE1)를 검출한다. 또한, 수소재순환라인(25)의 일단은 퍼지밸브(24)의 상류에 결합되고, 타단은 이젝터(21)를 통해 압력제어밸브(8) 하류에서 연료공급라인(1a)에 결합된다. 이것은 셀전압(CV)을 안정화시키기 위해 (공급유량/소비유량을 나타내는) 화학량적인 비율(stoichiometric ratio)을 "1" 보다 큰 값으로 유지할 목적으로, 완전히 소비되지 않은 수소를 다시 연료전지(3)의 수소전극(3a)으로 충진하는 것을 허락한다.
냉각제통로(28)는 연료전지(3) 본체를 냉각시키기 위해 냉각제가 흐르는 통로이다. 냉각제통로(28)에는 열교환기(26) 및 펌프(29)가 제공되어 냉각제가 흐르게 한다. 온도센서(30)는 연료전지(3)의 냉각제온도(TE2)를 검출한다.
제2실시예에서는, 전력저하요구검출유닛이 도 7에 도시된 연소기(27)의 온도(TE1)를 검출하고, 검출된 온도(TE1)에 응답하여, 전력저하요구가 있는지를 판정한다. 제2실시예의 제어시 기본 처리 플로우는 전력저하요구에 대한 처리와 관련된 단계(S3)를 제외하고 도 3에서 도시된 플로우챠트와 동일하다. 전력저하요구에 대한 처리를 도 8에 도시된 플로우챠트를 참조로 이하에 설명된다.
도 8의 단계(S3-20)에서는, 온도센서(31)가 연소기(27)의 온도(TE1)를 검출한다.
단계(3-21)에서는, 전회의 연산단계 동안에 발생되는 전력이 제한되는지를 판정한다. 발생되는 전력이 제한되지 않는다고 판정되면, 단계(S3-23)로 처리가 진행하여 연소기(27)의 온도(TE1)가 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR) 보다 큰지를 판정한다. 연소기(27)의 온도(TE1)가 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR) 보다 크다고 판정되면, 단계(S3-26)로 처리가 진행하여 제어기는 전력저하요구가 있다고 설정한다.
이에 반해서, 연소기(27)의 온도(TE1)가 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR) 보다 작다고 판정되면, 단계(S3-27)로 처리가 진행하여 제어기는 전력저하요구가 없다고 설정한다. 단계(S3-21)에서 전회의 연산단계 동안에 발생되는 전력이 제한된다고 판정되면, 단계(S3-22)로 처리가 진행하여 연소기(27)의 온도(TE1)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 큰지를 판정한다. 연소기(27)의 온도(TE1)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 크다고 판정되면, 단계(S3-24)로 진행하여 연소기(27)의 온도(TE1)가 아직 충분히 저하되지 않아 리트랙트되는 전력을 좀더 제한할 필요가 있다고 판정하고, 제어기는 전력저하요구가 있다고 설정한다.
한편, 연소기(27)의 온도(TE1)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 작다고 판정되면, 단계(S3-25)로 처리가 진행하여 연소기(27)의 온도(TE1)가 충분 저하되어 취출되는 전력을 좀더 제한할 필요가 없다고 판정하고 제어기는 전력저하요구가 없다고 설정한다. 그 후, 도 3에 도시된 단계(S4 ~ S6)의 처리가 제1실시예와 같은 방법으로 반복적으로 실행된다.
도 9a 내지 도 9e는 제2실시예에서 실행되는 동작을 설명한다. 도 9a는 시간에 대한 연소기(27)의 온도(TE1)의 변화를 나타낸다. 도 9a에서, 하부 파선은 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)을 가리키고, 상부 파선은 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)을 가리킨다. 도 9b는 시간에 대한 전력저하요구의 유무를 나타낸다. 도 9b에서, 값 "1"은 전력저하요구가 있음을 나타내고, 값 "0"은 전력저하요구가 없음을 나타낸다. 도 9c는 시간에 대한 연료전지 취출전력(CPW)의 변화를 나타낸다. 도 9c에서, 다각형 실선은 연료전지로부터 취출되는 취출전력(CPW)을 나타내고, 파선은 목표전력(TPW)을 나타낸다. 도 9d는 시간에 대한 재충전 가능한 배터리 전력(DPW)의 변화를 나타낸다. 도 9d에서, 다각형 실선은 실제로 방전된 전력을 나타내고, 파선은 재충전 가능한 배터리의 방전 가능한 전력(DPW)을 나타낸다. 도 9e는 시간에 대한 구동력의 변화를 나타낸다. 도 9a 내지 도 9e는 연소기(27)의 온도, 전력저하요구의 유무, 연료전지 취출전력, 재충전 가능한 배터리 전력 및 구동력 사이의 관계를 전체적으로 나타낸다.
도 9a, 9b에 도시된 바와 같이, 연소기(27)의 온도(TE1)가 시간이 경과함에 따라 증가하여 시점(T1')에서 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)에 도달하면, 전력저하요구가 실행된다. 그리고 도 9c, 9d에 도시된 바와 같이, 취출전력(CPW)이 제한되고 결과적인 전력(CPW)과 동등한 감소량 만큼 재충전 가능한 배터리가 전력을 보상한다. 이것은 연료전지의 부하를 감소시키고, 일시적인 산소 부족에 의해 증가하는 연소기(27)의 온도(TE1)가 점차 저하된다. 그 후, 도 9a, 9b에 도시된 바와 같이, 연소기(27)의 온도(TE1)가 시점(T2')에서 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)으로 떨어지면, 전력저하요구가 취소된다. 동일한 시점에서, 도 9c, 9d에 도시된 바와 같이, 연료전지 취출전력(CPW)에 대한 제한이 취소되어, 재충전 가능한 배터리로부터의 전력 보상을 종료한다. 이 기간 동안에, 도 9e에 도시된 바와 같이 차량으로 전달되는 구동력에 역효과가 일어나지 않는다.
도 9a 내지 도 9e로부터 알 수 있는 바와 같이, 연소기(27)의 온도(TE1)에 따라 취출전력저하요구가 도출되어 재충전 가능한 배터리의 이용 가능한 전력(APW)과 동등한 값 만큼 연료전지 취출전력(CPW)을 감소시킴으로써, 구동력에 역효과를 일으키지 않고, 제어오차나 압축기구동모터 회전수의 응답 지연의 발생 때문에 연소기(27)로 공급되는 공기의 일시적인 산소부족에 의한 연소기(27)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2실시예는 배출 수소가스의 연소기(27)의 온도(TE1)가 상승하는 경우에 취출전력저하요구를 생성하여, 구동력을 희생하지 않고 배출 수소가스의 연소기(27)가 과도하게 높은 온도로 상승하는 것을 억제한다.
또한, 배출 수소가스의 연소기(27)의 온도 저하를 검출하고 취출전력저하요구를 취소하여 연료전지(3)의 취출전력이 그 원상태로 회복되도록 허락하는 능력에 의해, 구동력의 특성을 희생시키지 않고 배출 수소가스의 연소기(27)가 과도하게 높은 온도로 상승하는 것을 억제할 수 있어 연료전지시스템(S1)이 정상적인 전력 발생 모드로 빠르게 회복될 수 있다.
다음에, 본 발명의 제3실시예를 설명한다.
제3실시예는, 전력저하요구검출유닛이 도 7에 도시된 온도센서(30)가 연료전지(3)를 냉각시키는 냉각제의 온도(TE2)를 검출하고 검출된 온도(TE2)에 기초하여 취출전력저하요구에 대한 판단을 실행하게 하는 특징을 가진다.
제3실시예의 제어 처리의 기본 시퀀스는 단계(S3)에서 전력저하요구를 제공하는 처리를 제외하고 도 3에 도시된 플로우챠트와 동일하다. 전력저하요구를 제공하는 처리를 도 10에 도시된 플로우챠트를 참조로 설명한다.
도 10의 단계(S3-40)에서는, 온도센서(30)가 연료전지(3)를 냉각하는 냉각제의 온도(TE2)를 검출한다.
단계(S3-41)에서는, 전회의 연산단계 동안에 발생되는 전력이 제한되는지 판정한다. 발생되는 전력이 제한되지 않는다고 판정되면, 단계(S3-43)로 처리가 진행하여 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 큰지를 판정한다. 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFR) 보다 크다고 판정되면, 단계(S3-46)로 처리가 진행하여 제어기는 전력저하요구가 있다고 설정한다. 반대로, 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFR) 보다 작다고 판정되면, 단계(S3-47)로 진행하여 제어기는 전력저하요구가 없다고 설정한다.
단계(S3-41)에서는, 전회의 연산단계 동안에 발생되는 전력이 제한된다고 판정되면, 단계(S3-42)로 진행하여 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 큰지를 판정한다. 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 전력취출 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 크면, 단계(S3-44)로 처리가 진행하여 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 충분히 저하되지 않아 리트랙트되는 전력을 좀더 제한할 필요가 있다고 판단하여 제어기는 전력저하요구가 있다고 설정한다.
연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE) 보다 작다고 판정되면, 단계(S3-45)로 진행하여 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 충분히 저하되어 리트랙트되는 전력을 좀더 제한할 필요가 없다고 판단하여 제어기는 전력저하요구가 없다고 설정한다. 그 후, 도 3에 도시된 단계(S4 ~ S6)의 처리가 제1실시예와 같은 방법으로 반복적으로 실행된다.
도 11a 내지 도 11e는 제3실시예에서 실행되는 동작을 설명한다. 도 11a는 시간에 대한 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)의 변화를 나타낸다. 도 11a에서, 하부 파선은 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)을 가리키고, 상부 파선은 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)을 가리킨다. 도 11b는 시간에 대한 전력저하요구의 유무를 나타낸다. 도 11b에서, 값 "1"은 전력저하요구가 있음을 나타내고, 값 "0"은 전력저하요구가 없음을 나타낸다. 도 11c는 시간에 대한 연료전지 취출전력(CPW)의 변화를 나타낸다. 도 11c에서, 다각형 실선은 연료전지로부터 취출되는 취출전력(CPW)을 나타내고, 파선은 목표전력(TPW)을 나타낸다. 도 11d는 시간에 대한 재충전 가능한 배터리 전력의 변화를 나타낸다. 도 11d에서, 다각형 실선은 실제로 방전되는 전력을 나타내고, 파선은 재충전 가능한 배터리의 재충전 가능한 전력(DPW)을 나타낸다. 도 11e는 시간에 대한 구동력의 변화를 나타낸다. 도 11a 내지 도 11e는 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2), 전력저하요구의 유무, 연료전지 취출전력, 재충전 가능한 배터리 전력 및 구동력 사이의 전체적인 관계를 나타낸다.
도 11a, 11b에 도시된 바와 같이, 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 시간이 경과함에 따라 증가하여 시점(T1")에서 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)에 도달하면, 전력저하요구가 실행된다. 그리고 도 11c, 11d에 도시된 바와 같이, 취출전력(CPW)이 제한되고 결과적인 취출전력(CPW)과 동등한 감소량 만큼 재충전 가능한 배터리가 전력을 보상한다. 이것은 연료전지의 부하를 감소시키고, 연료전지(3)의 냉각제 온도(TE2)가 점차적으로 감소한다. 그 후, 도 11a, 11b에 도시된 바와 같이, 연료전지(3)의 냉각제 온도가 시점(T2")에서 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)으로 떨어지면, 전력저하요구가 취소된다. 동일한 시점에서, 도 11c, 11d에 도시된 바와 같이, 연료전지 취출전력(CPW)에 대한 제한이 취소되어, 재충전 가능한 배터리에 의해 이루어지는 전력 보상을 종료한다. 이 기간 동안에, 도 11e에 도시된 바와 같이 차량의 구동력에 역효과가 발생하지 않는다.
상기한 바와 같이, 제3실시예는, 연료전지(3)의 셀온도와 상관관계를 가지는 냉각제 온도(TE2)의 증가에 기초하여 취출전력저하요구가 제공되도록 하여, 재충전 가능한 배터리(5)의 이용 가능한 전력(APW)과 같은 양 만큼 연료전지(3)의 취출전력(CPW)을 감소시킨다. 이것은 연료전지(3)가 과도하게 높은 온도로 상승하는 것을 억제하고 구동력에 대한 역효과를 일으키지 않고 연료전지의 악화를 회피할 수 있다. 또한, 전력저하요구검출유닛에는 연료전지(3)를 형성하는 셀의 셀온도(TE3)를 직접 측정하는 온도센서(32)가 제공되고 결과적인 출력에 기초하여 전력저하요구를 제공할지 판정할 수 있다.
또한, 연료전지(3)의 온도 저하를 검출하고 취출전력저하요구를 취소하여 연료전지(3)의 취출전력이 초기 상태로 회복되도록 함으로써, 연료전지(3)가 과도하게 높은 온도로 상승하는 것을 피할 수 있고, 연료전지를 초기 정상 전력 발생 모드로 빠르게 회복시킬 수 있음과 더불어 구동력에 대한 역효과를 억제하며, 재충전 가능한 배터리의 부하를 최소로 감소시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 제4실시예를 설명한다.
제4실시예는 목표전력(TPW)과 재충전 가능한 배터리의 이용 가능한 전력(APW) 사이에서 (램프(ramp)형태로) 전력취출을 연속적으로 변화시키도록 전력취출제한유닛이 마련되어 있다는 특징을 가진다. 제4실시예의 다른 특징은 제1 내지 제3실시예와 같고 제4실시예는 도 1, 3 및 7에 도시된 것들과 동일한 구성을 가진다.
다음에, 도 12의 플로우챠트를 참조로 제4실시예의 기본 처리 플로우를 이하에 설명한다.
도 12에서 단계(S1 ~ S4, S6)의 처리는 도 3에 도시된 것들과 일치한다. 단계(S3)의 처리에 관해서, 도 5, 8 또는 도 10 중 어느 하나에 나타낸 처리를 적용할 수 있다.
단계(S4)의 판정결과로서, 전력저하요구가 없으면, 단계(S4-2)로 처리가 진행하여 취출전력(CPW)이 전회의 연산단계에서 얻은 이전의 취출전력 보다 소정의 값() 만큼 커지게 설정되도록 처리가 실행된다. 그러나, 취출전력(CPW)의 최대값은 목표전력(TPW)과 같게 설정되고, 목표전력(TPW) 보다 큰 전력이 취출되지 않는다.
이에 반해, 단계(S4)에서 전력저하요구가 있다고 판정되면, 단계(S4-1)로 처리가 진행하여 취출전력(CPW)이 전회의 연산에서 얻은 이전의 취출전력(CPW) 보다 소정의 값() 만큼 작아지게 설정되도록 처리가 실행된다. 그러나, 취출전력(CPW)의 최소값은, 목표전력(TPW)으로부터 단계(S2)의 연산에서 얻은 이용 가능한 전력(APW)을 감산한 결과와 같아지도록 취급된다.
도 13a 내지 도 13e는 제4실시예에서 실행되는 동작을 설명한다. 도 8에 도시된 동작 시퀀스는 단계(S3)에 관한 전력저하요구검출을 제공하는 방법으로서 제4실시예에 적용된다. 도 13a는 시간에 대한 연소기(27)의 온도(TE1)의 변화를 나타낸다. 도 13a에서, 하부 파선은 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)을 가리키고, 상부 파선은 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)을 가리킨다. 도 13b는 시간에 대한 전력저하요구의 유무를 나타낸다. 도 13b에서, 값 "1"은 전력저하요구가 있음을 나타내고, 값 "0"은 전력저하요구가 없음을 나타낸다. 도 13c는 시간에 대한 연료전지 취출전력(CPW)의 변화를 나타낸다. 도 13c에서, 다각형 실선은 연료전지에서 취출되는 취출전력(CPW)을 나타내고, 파선은 목표전력(CPW)을 나타낸다. 도 13d는 시간에 대한 재충전 가능한 배터리 전력의 변화를 나타낸다. 도 13d에서, 다각형 실선은 실제로 방전되는 전력을 나타내고, 파선은 재충전 가능한 배터리의 재충전 가능한 전력(DPW)을 나타낸다. 도 13e는 시간에 대한 구동력의 변화를 나타낸다. 도 13a 내지 도 13e는 연소기(27)의 온도(TE1), 전력저하요구의 유무, 연료전지 취출전력, 재충전 가능한 배터리 전력 및 구동력 사이의 관계를 전체적으로 나타낸다.
도 13a, 13b에 도시된 바와 같이, 연소기(27)의 온도(TE1)가 시간이 경과함에 따라 증가하여 시점(T1)에서 전력취출을 저하시키도록 요구하는 임계값(TFR)에 도달하면, 전력저하요구가 실행된다. 그리고, 도 13c, 13d에 도시된 바와 같이, 취출전력(CPW)이 제한되고 결과하는 취출전력(CPW)과 동등한 감소량 만큼 재충전 가능한 배터리가 전력을 보상한다. 이것은 연료전지의 부하를 감소시키고, 연소기(27)의 온도(TE1)가 점차적으로 감소한다. 그 후, 도 13a, 13b에 도시된 바와 같이, 연소기(27)의 온도(TE1)가 시점(T2)에서 전력취출을 저하시키는 요구를 종료하기 위한 임계값(TFE)으로 떨어지면, 전력저하요구가 취소된다. 동일한 시점에서, 도 13c, 13d에 도시된 바와 같이, 연료전지 취출전력(CPW)에 대한 제한이 취소되어, 재충전 가능한 배터리로부터 전력을 보상하는 것을 종료한다. 이 기간 동안에, 도 13e에 도시된 바와 같이 차량의 구동력에 역효과가 일어나지 않는다.
도 13a, 13b로부터 알 수 있는 바와 같이, 제4실시예에 의하면, 취출전력저하요구에 따라 재충전 가능한 배터리의 이용 가능한 전력(APW)과 같은 값으로 연료전지 취출전력(CPW)을 연속적으로 저하시킴으로써, 재충전 가능한 배터리를 최소한도로 방전시키면서 구동력에 대한 역효과 없이 요구된 부하를 만족시킬 수 있다.
본 개시는 2003년 4월 10일자로 출원된 일본국 특허출원번호 2003-106495호에 포함된 요지와 관련이 있고, 그 개시가 전체적으로 여기에 참조로 명확히 포함되었다.
여기서 설명된 바람직한 실시예는 설명적이지만 한정적인 것은 아니며, 본 발명은 그 필수적인 특징에서 벗어나지 않고 다른 방법으로 실행되거나 구현될 수 있다. 본 발명의 범위는 청구항에 의해 나타내어지고, 청구항의 의미내의 모든 변형이 여기에 포함되도록 의도되었다.
본 발명에서, 요구된 부하에 상관없이, 연료전지(3)의 전력저하요구를 검출하는 전력저하요구검출유닛(102)이 마련되고, 전력저하요구가 있는 경우에, 연료전지(3)로부터 도출되는 취출전력이 제한되어, 과도한 양의 취출전력에 의해 연료전지(3)의 동작 상태가 더 악화되지 않도록 할 수 있다. 또한, 연료전지(3)의 동작상태의 악화 정도가 작으면, 연료전지시스템은 동작을 중지하지 않고 전력출력을 계속해서 취출되도록 한다.

Claims (10)

  1. 연료전지로부터의 전력이 충전되고 전력을 부하로 방전하는, 연료전지에 접속된 충방전가능유닛;
    상기 연료전지에 의해 발생되는 목표전력을 연산하는 목표전력연산유닛;
    상기 연료전지에 대한 전력저하요구를 검출하는 전력저하요구검출유닛;
    상기 충방전가능유닛의 이용 가능한 전력을 검출하는 이용가능전력검출유닛;
    상기 전력저하요구검출유닛에 의해 검출된 전력저하요구와 상기 이용가능전력검출유닛에 의해 검출된 이용 가능한 전력에 기초하여 연료전지로부터 취출되는 전력을 제한하는 전력취출제한유닛; 및
    상기 목표전력연산유닛에 의해 연산된 목표전력과 상기 전력취출제한유닛의 출력에 기초하여 연료전지로부터 취출되는 전력을 제어하는 전력취출제어유닛을 포함하며,
    상기 전력저하요구검출유닛이 전력저하요구를 검출함에 따라, 상기 전력취출제한유닛이 연료전지에서 취출되는 전력을 상기 충방전가능유닛의 이용 가능한 전력 보다 적은 양 만큼 감소시키는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력저하요구검출유닛이 또 다른 전력저하요구를 검출함에 따라, 상기 전력취출제한유닛이 연료전지에서 취출되는 전력을 더 감소시키는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력저하요구검출유닛은 연료전지의 셀 전압을 검출하기 위한 셀전압검출유닛을 포함하고, 상기 셀전압검출유닛에 의해 검출된 셀 전압에 기초하여 전력저하요구가 제공되는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전력취출제한유닛은 상기 셀전압검출유닛에 의해 검출된 셀 전압이 소정의 전압으로 회복될 때까지 연료전지에서 취출되는 전력을 저하된 상태로 유지하는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력저하요구검출유닛은 연료전지의 셀 온도를 검출하는 온도검출유닛을 포함하고, 상기 온도검출유닛에 의해 검출된 셀 온도에 기초하여 전력저하요구가 제공되는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전력취출제한유닛은 상기 온도검출유닛에 의해 검출된 셀 온도가 소정의 온도 이하로 떨어질 때까지 연료전지로부터 취출되는 전력을 저하된 상태로 유지하는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력저하요구검출유닛은,
    퍼지가스연소기; 및
    상기 퍼지가스연소기의 온도를 검출하는 연소기온도검출유닛을 포함하고,
    상기 연소기온도검출유닛에 의해 검출된 온도에 기초하여 전력저하요구가 제공되는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력취출제한유닛은 상기 연소기온도검출유닛에 의해 검출된 온도가 소정의 온도 이하로 떨어질 때까지 연료전지로부터 취출되는 전력을 저하된 상태로 유지하는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 전력취출제한유닛은 상기 전력저하요구검출유닛이 전력저하요구를 검출하는 동안에 연료전지로부터 취출되는 전력의 감소량을 상기 충방전가능유닛의 이용 가능한 전력까지 소정의 양 만큼 증가시키고,
    상기 전력취출제한유닛은 상기 전력저하요구검출유닛이 전력저하요구를 검출하지 못하는 동안에 연료전지로부터 취출되는 전력의 감소량을 또 다른 소정의 양 만큼 감소시키는, 연료전지의 전력 발생 제어 시스템.
  10. 연료전지로부터의 전력이 충전되고 전력을 부하로 방전하는 충방전가능유닛을 제공하는 단계;
    상기 연료전지에 의해 발생되는 목표전력을 연산하는 단계;
    상기 연료전지에 대한 전력저하요구를 검출하는 단계;
    상기 충방전가능유닛의 이용 가능한 전력을 검출하는 단계;
    상기 검출된 전력저하요구와 상기 검출된 이용 가능한 전력에 기초하여 연료전지로부터 취출되는 전력을 제한하는 단계; 및
    상기 연산된 목표전력과 취출되는 제한된 전력에 기초하여 연료전지로부터 취출되는 전력을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 전력저하요구가 검출됨에 따라, 상기 연료전지에서 취출되는 전력이 상기 충방전가능유닛의 이용 가능한 전력 보다 작은 양 만큼 감소되는, 연료전지의 전력 발생 제어 방법.
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