KR20070039358A - 연료 전지 및 연료 전지 배터리 충전 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장시간 구동 정지시에도 안정적인 시동을 보장할 수 있는 연료 전지 시스템 및 그 배터리 충전 제어 방법에 관한 것으로, 특히 출력 안정용 배터리에 연료 전지 시스템의 초기 기동에 필요한 충전량의 확보를 보장하고자 한다.
본 발명의 연료 전지 시스템은, 연료 전지 스택; 상기 연료 전지 스택의 출력을 외부 부하로 전달하기 위한 출력 변환부; 2차 전지로 이루어진 배터리; 상기 연료 전지 스택의 출력 전원을 상기 출력 변환부 또는 배터리로 전달하기 위한 경로 선택 스위치; 및 상기 배터리의 충전 상태를 검출하고, 배터리의 충전을 제어하기 위한 충전 제어부를 포함하며, 상기 충전 제어부는 연료 전지가 꺼진 상태에서 배터리 충전량이 제1 기준값 이하로 떨어지면, 상기 연료 전지 스택을 구동시켜 배터리를 충전하는 작업을 상기 배터리 충전량이 제2 기준값이 될 때까지 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료 전지 시스템은, 사용하지 않는 정지 기간이 길어져도 다음 사용시에 연료 전지 시스템의 정상적인 시동이 이루어지는 효과가 있다.
충전 제어, 시동, 배터리, 정지, 출력 스위칭

Description

연료 전지 시스템 및 연료 전지 배터리 충전 제어 방법{Fuel Cell System and Fuel Cell Battery Carging Contrl Method}
도 1은 일반적인 연료 전지의 기본적인 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명 일실시예에 따른 연료 전지 시스템을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명 일실시예에 따른 연료 전지 배터리 충전 제어 방법을 도시한 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 스택 120 : 출력 변환부
130 : 배터리 140 : 충전 제어부
150 : 충전회로 200 : 외부 부하
본 발명은 장시간 구동 정지시에도 안정적인 시동을 보장할 수 있는 연료 전지 시스템 및 그 배터리 충전 제어 방법에 관한 것으로, 특히 출력 안정용 배터리 에 연료 전지 시스템의 초기 기동에 필요한 충전량의 확보를 보장할 수 있는 연료 전지 시스템 및 그 배터리 충전 제어 방법에 관한 것이다.
연료 전지 시스템은 초기 구동을 위해 또한 느린 반응속도를 개선하기 위하여 배터리(2차 전지)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 초기 구동 뿐만 아니라, 연속적인 구동을 보장하기 위해 상당한 용량을 가지는 배터리(2차 전지)를 가지는 구현도 실시되고 있는데, 이 경우 배터리의 특성으로 인해 출력이 안정화되지만, 배터리의 충전/방전과 연료 전지의 구동이 동시에 발생하게 되면, 출력 조정이 곤란해진다. 따라서, 종래 기술의 경우에는 배터리의 충전시에만 연료 전지를 구동시켜, 연료 전지의 출력 전원은 오직 배터리로만 출력되게 하며, 외부 부하로는 배터리의 방전 전력을 공급토록 하는 구현이 일반적이었다.
상기 종래기술의 경우, 연료 전지 시스템의 사용이 종료된 후 다음 사용시까지는 더 이상 연료 전지의 구동이 일어나지 않게 되는데, 만약 연료 전지 시스템의 구동을 종료시킨 후 장시간이 흐른 경우에는, 상기 배터리에 충전되어 있던 전하도 자연 방전에 의해 소멸될 수 있다. 그런데, 초기 구동 전력이 필요한 연료 전지 시스템의 특성상 배터리가 완전 방전된 연료 전지 시스템은 외부에서 전력을 인가하지 않는 한 시동시키는 방법이 없다는 문제점이 발생한다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 불사용 기간이 길어져도 정상적인 시동을 보장할 수 있는 연료 전지 시스템 및 연료 전지 배터리 충 전 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료 전지 시스템은, 연료 전지 스택; 상기 연료 전지 스택의 출력을 외부 부하로 전달하기 위한 출력 변환부; 2차 전지로 이루어진 배터리; 상기 연료 전지 스택의 출력 전원을 상기 출력 변환부 또는 배터리로 전달하기 위한 경로 선택 스위치; 및 상기 배터리의 충전 상태를 검출하고, 배터리의 충전을 제어하기 위한 충전 제어부를 포함하며, 상기 충전 제어부는 연료 전지 시스템의 정지 상태에서 배터리 충전량이 제1 기준값 이하로 떨어지면, 상기 연료 전지 스택을 구동시켜 배터리를 충전하는 작업을 상기 배터리 충전량이 제2 기준값이 될 때까지 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 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.
한편, 하기 본 발명의 설명에서 연료 전지 시스템의 '정지 상태' 및 '시동'이란 용어를 수회 사용하는데, 연료 전지 시스템의 '정지'는 목적하는 정상적인 연료 전지 시스템의 사용이 완료되어, 상당기간 연료 전지 시스템의 사용하지 않으려는 사용자의 의도에 따라 연료 전지 시스템의 메인 전원 스위치가 off되는 것을 뜻 하며, '정지 상태'란 상기 연료 전지 시스템의 메인 전원 스위치가 off에 위치되어 있는 상태를 뜻한다. 따라서, 메인 전원 스위치가 off에 위치하고 있다면, 다른 이유로 연료 전지 스택이 가동중이어도 '정지 상태'가 된다. '시동'은 '정지 상태'여부와 무관하게 발전을 멈추고 있던 연료 전지 스택이 발전을 개시하는 것을 뜻한다.
(실시예)
도 2에 도시한 바와 같은 본 실시예의 연료 전지 시스템은, 연료 전지 스택(110); 상기 연료 전지 스택(110)의 출력을 외부 부하(200)로 전달하기 위한 DC/DC 컨버터(120); 2차 전지로 이루어진 배터리(130); 상기 연료 전지 스택(110)의 출력 전원을 상기 DC/DC 컨버터(120) 또는 배터리(130)로 전달하기 위한 경로 선택 스위치(160); 및 상기 배터리의 충전 상태를 검출하고, 배터리의 충전을 제어하기 위한 충전 제어부(140)를 포함한다.
상기 충전 제어부(140)는 본 발명의 특징적인 동작을 수행하는 부분으로서, 시스템의 메인 전원 스위치가 꺼진 시스템의 정지 상태에서 배터리(130) 충전량이 제1 기준값 이하로 떨어지면, 상기 연료 전지 스택(110)을 구동시켜 배터리(130)를 충전하는 작업을 상기 배터리(130) 충전량이 제2 기준값이 될 때까지 수행한다.
연료 전지 스택(110)은 통상 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)와 세퍼레이터(separator)로 이루어진 단위 연료 전지가 수 개 내지 수십 개로 적층된 구조를 가진다. 여기서, 막-전극 어셈블리는 고분자 전해질막을 사이에 두고 애노드 전극(일명, "연료극" 또는 "산화전극"이라고 한다)과 캐소드 전극(일명, "공기극" 또는 "환원전극"이라고 한다)이 부착된 구조를 가진다. 상기 세퍼레이터는 다수개의 막-전극 어셈블리 각각을 전기적으로 분리하기 위한 것으로 구현에 따라서는 생략이 가능하다.
도 1은 고분자 전해질막을 포함하는 일반적인 연료 전지의 동작원리를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 연료 전지(10)의 막-전극 어셈블리(20)는 고분자 전해질막(12), 연료극 촉매층(14) 및 공기극 촉매층(16)을 포함한다. 연료 전지(10)에서 수소 기체 또는 수소를 함유한 연료가 연료극 촉매층(14)에 공급되면 연료극 촉매층(14)에서 전기화학적 산화반응이 일어나면서 수소 이온(H+)과 전자 (e-)로 이온화되며 산화된다. 이온화된 수소 이온은 연료극 촉매층(14)에서 고분자 전해질막(12)을 통해 공기극 촉매층(16)으로 이동하고, 전자는 연료극 촉매층(14)에서 외부 전선(18)을 통해 공기극 촉매층(16)으로 이동하게 된다. 공기극 촉매층(16)으로 이동한 수소 이온은 공기극 촉매층(16)에 공급되는 산소와 전기화학적 환원반응을 일으켜 반응열과 물을 생성시킨다. 그리고 전자의 이동으로 전기 에너지가 발생된다.
상술한 고분자 전해질형 연료 전지와 직접 메탄올형 연료 전지의 전기화학적 반응을 반응식으로 각각 나타내면 아래의 반응식 1 및 반응식 2와 같다.
애노드 전극: H2 → 2H+ + 2e-
캐소드 전극: 1/2O2 + 2H+ + 2e- → H2O
애노드 전극: CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e-
캐소드 전극: 3/2O2 + 6H+ + 6e- → 3H2O
한편, 상기 연료 전지 스택(110)은 양단 또는 최외곽에 위치하는 집전부(미도시)를 통해 소정 전위차를 갖는 전기 에너지를 외부 부하(200)에 공급한다. 일례로, 외부 부하(200)는 노트북 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 휴대용 전자기기를 포함한다. 그리고 연료 전지 스택(110)은 사용하고 남은 연료와 반응 생성물을 배출한다. 남은 연료는 재활용 수단에 의해 연료로 재활용될 수 있고, 이산화탄소 등의 반응 생성물은 대기중으로 배출된다.
본 실시예에서는 상기 연료 전지 스택(110)에서 생산된 전원을 외부 부하로 전달하기 위한 전력 변환부로서 DC/DC 컨버터(120)를 사용하였으나, 출력 전압의 안정화가 중요치 않는 구현의 경우에는 LDO(Low Drop Output Regulator) 같은 보다 단순한 출력단 회로로 대체가능하며, 외부 부하가 교류 전원을 사용하는 장치인 경우에는 DC/AC 컨버터로 대체될 수도 있다.
상기 DC/DC 컨버터(120)는 스택 출력 전압의 변동과는 무관하게 일정한 직류 전압 전원을 유지하여 외부 부하(200)로 출력하기 위한 것으로, 구현에 따라서는 비단 외부 부하에 대해서만 출력을 수행할 뿐만 아니라 상기 배터리(130) 및/또는 제어부(본 발명의 충전 제어부 및/또는 MCU 포함)에도 일정한 전압의 충전 전원 또는 구동 전원을 공급토록 구성할 수도 있다. 상기 DC/DC 컨버터(120)는 연료 전지 스택(110) 전압보다 낮은 출력단 전압을 생성하거나, 스택(110) 전압보다 높은 출력단 전압을 생성하도록 구현할 수 있으며, 후자의 경우 스택(100)에서 출력되는 직류를 스위칭시켜 교류로 만들고 이 교류를 코일, 트랜스, 커패시턴스 등을 이용해 승압시킨 다음 다시 정류시켜 출력용 직류로 만드는 방식, 또는 STEP-UP 방식의 스위칭 등 공지된 다양한 방법으로 구현할 수 있다.
상기 배터리(130)는 적어도 1회 이상 충방전이 가능한 2차 전지를 적용 가능하지만, 본 발명의 연료 전지 시스템의 원할한 동작을 보장하기 위해서는 충분한 회수의 충방전이 가능한 것으로 적용하는 것이 바람직하다. 상기 배터리(130)는 리튬-이온 전지, 리튬-폴리며 전지, 니켈-수소 전지, 납축전지, 대용량 커패시터 또는 전해 커패시터 등 공지된 다양한 2차 전지로 구현이 가능하다.
상기 배터리(130)는 갑작스런 부하 증가의 경우에도 외부 부하로 공급되는 출력 전력을 안정화하기 위한 것으로서, 상기 배터리(130)의 결속 지점은 도 2와 같이 상기 연료 전지 스택(110)과 DC/DC 컨버터(120) 사이의 전력 전달 경로상 한 지점이거나 또는 DC/DC 컨버터(120)와 외부 부하(200) 사이의 전력 전달 경로상 한 지점일 수 있다.
상기 배터리(130)에 대한 충전은 상기 연료 전지 스택(110)의 출력을 직접 연결하여 수행시키거나, 상기 DC/DC 컨버터(120)의 외부 부하쪽 출력을 직접 연결하여 수행시킬 수도 있지만, 보다 안정적인 충전 동작을 위해 상기 스택(110)에서 생성된 전원으로 상기 배터리(130)를 충전시키기 위한 배터리 충전 회로(150)를 더 구비할 수 있다. 상기 배터리 충전 회로(150)는 상기 DC/DC 컨버터(120)의 일부 회로(DC/DC 컨버팅 과정에서 중간 생성 전압을 인출하도록 구성하는 것이 간단하다)로 구현할 수도 있고, 도 2에 도시한 바와 같이 독립된 별도의 회로 블록으로 구현할 수도 있다. 전자의 경우에는 배터리 충전 회로 뿐만 아니라 경로 선택 스위치까지 DC/DC 컨버터의 구성요소로 포함된다.
상기 경로 선택 스위치(160)는 상기 연료 전지 스택(110)의 전원 출력단을 상기 DC/DC 컨버터(120)의 입력단 또는 배터리(130)에 대한 충전 회로(150)의 입력단 중 하나에 연결하기 위한 것으로, 사이리스터나 CMOS 스위치 같은 반도체 스위치 소자인 것이 제작비 및 구현 용이성면에서 바람직하지만, 구현에 따라서는 기계식 릴레이 스위치를 사용할 수도 있다. 상기 경로 선택 스위치(160)에는 상기 DC/DC 컨버터으로 유입되는 전력의 급격한 변동을 방지하기 위한 완충 블록이 연결될 수도 있다.
상기 연료 전지 스택(110)과 DC/DC 컨버터(120) 사이의 전력 전달 경로 및 상기 DC/DC 컨버터(120)와 외부 부하(200) 사이의 전력 전달 경로를 도면에서는 하나의 라인으로 표시하였지만, 실제로는 플러스 라인과 마이너스 라인의 1쌍의 라인으로 구현되며, 상기 경로 선택 스위치(160)도 1쌍의 라인 각각에 경로 선택 스위 치 소자를 구비하도록 구현할 수도 있고, 하나의 라인에만 경로 선택 스위치 소자를 구비하고 다른 라인(주로 그라운드)은 스택 및 배터리 모두 항상 연결되도록 구현할 수도 있다.
상기 충전 제어부(140)는, 연료 전지 시스템의 정지 상태에서 배터리(130)의 충전을 제어하는 기능을 수행하며, 구현에 따라서는 연료 전지 시스템의 구동 상태에서 배터리(130)의 충전을 제어하는 기능을 함께 수행할 수 있다. 상기 충전 제어부(140)는, 연료 전지 시스템의 정지 상태에서도 배터리(130)의 충전량을 체크하기 위해 배터리 전압 센서(170)로부터 배터리(130)의 단자 전압값을 입력받으며, 그 내부 연산 결과로 연료 전지 시스템 전체 동작을 관할하는 MCU(미도시)의 동작을 제어한다(즉, 시동을 지시한다). 구현에 따라, 상기 충전 제어부(140)는 상기 MCU와 일체형으로 구성할 수 있다. 상기 충전 제어부(140)는, 연료 전지 시스템의 정지 중에 상기 배터리(130)의 충전량이 소정수준 이하로 떨어지면, MCU를 통한 간접 방식 또는 직접적인 방식으로, 연료 전지 시스템의 시동을 위한 각 구성요소(스택, 연료 펌프, 부하 연결단, 타이머, 재활용 응축기, 각종 밸브 및 센서)를 동작시킨다.
이를 위해 상기 충전 제어부(140) 및 상기 배터리의 단자 전압 감지 센서(170)는 연료 전지 시스템의 정지 상태에서도 구동 전원을 공급받아야 하며, 상기 구동 전원은 별도의 소형 1차 전지 또는 2차 전지를 사용할 수도 있으나, 상기 배터리(130)로부터 입력받도록 구현하는 것이 바람직하다. 상기 충전 제어부(140)는 CPU로 구현할 수도 있으나 전력 소모를 방지하기 위해, 상기 배터리(130)의 출력단 에서 측정된 전압값에 따라 연료 전지 시스템의 MCU를 시동시키는 단순한 기능을 수행하는 스위칭 소자 및/또는 MUX 소자로 구현하는 것이 바람직하다.
이하, 본 실시예의 연료 전지 시스템의 구동 정지 기간 중 배터리 충전 과정에 대하여 살펴보겠다.
도 3에 도시한 바와 같은 배터리 충전 제어 방법은, 메인 전원 스위치의 오프 상태(즉, 정지 상태)를 감지하는 단계(S120); 내장 배터리의 충전량을 측정하여, 그 측정값이 제1 기준값 이하이면, 연료 전지 스택을 구동시키는 단계(S140); 및 내장 배터리의 충전량을 측정하여, 그 측정값이 제2 기준값 이하이면, 연료 전지 스택의 구동을 정지시키는 단계(S160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 충전 제어 방법은 도 1의 충전 제어부(140)에서 수행되며, 상기 충전 제어부(140)는 연료 전지 시스템이 작동을 하는 도중에도, 배터리(130)의 전압 및/또는 전류 상태로 알 수 있는 충전 상태(SoC)가 일정 수준 이하로 떨어질 경우에, 스택이 외부 부하(200)로의 전력 공급을 차단하고 배터리 충전 모드로 변경시키는 동작을 제어하는 것을 겸할 수도 있다.
연료 전지 시스템의 사용자가 시스템의 메인 전원 스위치를 턴오프하는 방식으로 시스템 동작을 정지할 것을 지시하면, 소정 절차의 연료 전지 시스템의 종료 과정이 수행되며, 이와 함께 상기 충전 제어부(140)는 정지 상태임을 통지받는다(S120).
시스템의 MCU 또는 상기 충전 제어부(140)는, 연료 전지 시스템의 종료 과정 (S130) 수행 중 배터리의 충전량을 검사하여 일정 수준 이하라고 판단되면 스택(110)의 구동을 계속 유지시키며, 배터리(130)의 충전을 수행할 수 있다. 상기 스택(110)의 구동은 배터리(130)가 일정 기준값(상기 제2 기준값과 동일한 것이 바람직함)으로 충전이 이루어졌을때 종료된다. 상기 S120 단계 및 S130 단계는 순서가 바뀔 수도 있으며, 동시에 수행될 수도 있다. 또한 상기 S130 단계는 연료 전지 시스템의 손상 방지를 위해 배터리 충전후 연료 수용액 제거(또는 희석) 과정을 포함할 수 있다.
연료 전지를 장시간 사용하지 않는 경우 배터리(130)는 자연방전에 의해 충전량이 떨어지게 되는데, 이 경우에도 상기 충전 제어부(140)는 배터리(130)의 충전량을 계속 모니터링하고 있다가 배터리(130) 충전량이 일정 수준 이하로 떨어지면 자동적으로 연료 전지 스택(110)을 구동시킨다(S140). 상기 배터리(130)의 충전량 수준 판단은 배터리(130) 출력단 전압이 소정의 제1 기준전위 이하인가 여부로 수행될 수 있다. 상기 S120 단계의 종료 과정의 수행결과, 연료 전지 스택(110)의 출력단이 배터리(130)와 차단되었다면, 상기 S140 단계는 연료 전지 스택(110)의 출력단과 배터리(130)를 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함한다.
도시한 바와 같이 상기 S140 단계는, 배터리 출력단의 전압을 측정하는 단계; 및 측정 전압값이 소정의 제1 기준 전압값 이하이면 연료 전지 스택을 구동시키는 단계로 세분화하여 구현할 수 있다. 상기 S140 단계에 따라 기동되는 경우에는 통상적인 경우에 비해 보다 묽은 연료 농도의 연료 수용액을 상기 스택으로 공급하는 것이 바람직하다. 이는 배터리 충전에 높은 출력이 필요하지 않으며, 오히 려 높은 농도의 연료 수용액 공급은 운전 효율을 떨어뜨리며, 연료 전지 시스템의 손상 방지를 위해 배터리 충전후 연료 수용액 제거 과정을 힘들게 하기 때문이다.
상기 배터리의 충전량이 일정 수준 이상으로 회복되면, 상기 S140 단계에서 기동된 연료 전지 시스템은 구동을 정지한다(S160). 상기 구동 정지를 위한 배터리의 충전량 수준 판단은 배터리 출력단 전압이 소정의 제2 기준전위 이하인가 여부로 수행될 수 있다. 이와 같은 동작으로 연료 전지 시스템은 장시간 미사용시에도 항상 초기 구동을 위한 배터리 충전량을 확보할 수 있게 된다.
도시한 바와 같이 상기 S160 단계는, 배터리 출력단의 전압을 측정하는 단계; 및 측정 전압값이 소정의 제2 기준 전압값 이하이면 연료 전지 스택의 구동을 정지시키는 단계로 세분화하여 구현할 수 있다. 구현에 따라 상기 연료 전지 스택 구동 정지 단계는 연료 전지 시스템의 손상 방지를 위해 연료 수용액 제거(또는 희석) 과정 및/또는 연료 전지 스택의 출력단을 배터리와 전기적으로 차단시키는 과정을 포함할 수 있다.
앞서 수회 언급한 바와 같이, 연료 전지 시스템의 정지시 시스템의 손상을 방지하기 위해, 내부 배관 및 스택에 남아있는 유체를 소모/제거하거나, 물로 채워 농도를 희석시키도록 구현할 수도 있다. 이 경우 본 발명의 사상을 적용하면, 본 발명의 특징은 정지기간 중 배터리 충전을 위한 연료 전지 구동을 마친 후에도 상기와 같은 시스템 손상 방지용 정지시 정리 작업을 수행해야 한다. 또한, 상기 정리 작업의 편의를 위해 메탄올 직접 공급 방식의 전지에 대한 상기 정지기간 중 배터리 충전을 위한 연료 전지 구동은 일반 구동보다 연료의 농도를 묽게하여 수행하 도록 구현하는 것이 보다 바람직하다.
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.
상기 구성과 같은 배터리 충전 제어 방법을 수행하는 연료 전지 시스템을 실시하면, 연료 전지 시스템을 사용하지 않는 정지 기간이 길어져도 다음번 사용시에 연료 전지 시스템의 정상적인 시동이 이루어지는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 연료 전지 스택;
    상기 연료 전지 스택의 출력을 외부 부하로 전달하기 위한 출력 변환부;
    2차 전지로 이루어진 배터리;
    상기 연료 전지 스택의 출력 전원을 상기 출력 변환부 또는 배터리로 전달하기 위한 경로 선택 스위치; 및
    상기 배터리의 충전 상태를 검출하고, 배터리의 충전을 제어하기 위한 충전 제어부를 포함하며,
    상기 충전 제어부는 시스템의 정지 상태에서 배터리 충전량이 제1 기준값 이하로 떨어지면, 상기 연료 전지 스택을 구동시켜 배터리를 충전하는 작업을 상기 배터리 충전량이 제2 기준값이 될 때까지 수행하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료 전지 스택에서 생성된 전원으로 상기 배터리를 충전시키기 위한 배터리 충전 회로를 더 포함하는 연료 전지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력 변환부는 DC/DC 컨버터인 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 연료 전지 시스템의 전체 동작을 제어하는 MCU로서 기능을 겸하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 충전 제어부는,
    상기 배터리 충전량 측정값을 입력받아, 상기 연료 전지 시스템의 전체 동작을 제어하는 MCU에 시동 명령을 출력하는 스위칭 소자 또는 MUX 소자인 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 충전량은 배터리의 출력단 전압값으로 측정되며,
    상기 제1 기준값 및 제2 기준값은 전압값인 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리의 출력단 전압을 감지하기 위한 전압 감지 센서를 더 포함하며,
    상기 충전 제어부 및 상기 전압 감지 센서는 연료 전지 시스템의 정지 중에도 상기 배터리로부터 구동 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  8. 연료 전지 시스템의 정지 상태를 감지하는 단계(S120);
    내장 배터리의 충전량을 측정하여, 그 측정값이 제1 기준값 이하이면, 연료 전지 스택을 구동시키는 단계(S140); 및
    내장 배터리의 충전량을 측정하여, 그 측정값이 제2 기준값 이하이면, 연료 전지 스택의 구동을 정지시키는 단계(S160)
    를 포함하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 S140 단계는,
    배터리 출력단의 전압을 측정하는 단계; 및
    측정 전압값이 소정의 제1 기준 전압값 이하이면 연료 전지 스택을 구동시키는 단계
    를 포함하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    측정 전압값이 소정의 제1 기준 전압값 이하이면 연료 전지 스택의 출력단을 배터리와 전기적으로 연결시키는 단계를 더 포함하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 S160 단계는,
    배터리 출력단의 전압을 측정하는 단계; 및
    측정 전압값이 소정의 제2 기준 전압값 이상이면 연료 전지 스택을 정지시키는 단계
    를 포함하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    측정 전압값이 소정의 제2 기준 전압값 이하이면 연료 전지 스택의 출력단을 배터리와 전기적으로 차단시키는 단계를 더 포함하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 S120 단계는 연료 전지 시스템의 정지 상태 개시를 감지하는 단계이며,
    시스템의 정지 상태 개시를 감지하면, 연료 전지 시스템을 종료시키는 단계(S130)를 더 포함하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 S130 단계는,
    배터리 출력단의 전압을 측정하는 단계; 및
    측정 전압값이 소정의 종료 기준 전압값 이상이면 연료 전지 스택을 정지시키는 단계
    를 포함하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 S140 단계의 연료 전지 스택 구동시에는 통상적인 경우보다 묽은 연료를 스택에 공급하는 것을 특징으로 하는 연료 전지의 배터리 충전 제어 방법.
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