KR20120061661A - 연료전지 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 연료전지 차량의 정차 중 유입된 애노드 및 캐소드측의 공기를 효과적으로 제거하여 시동시 발생하는 연료전지 스택의 과전압 현상을 방지하고, 이를 통해 연료전지 스택의 내구성을 향상시킬 수 있는 연료전지 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 연료전지 스택의 캐소드측과 애노드측 중 어느 하나 또는 둘 모두에 설치되어 공기 중 산소 농도를 검출하기 위한 농도측정기와; 상기 농도측정기에 의해 검출되는 산소 농도가 설정값 이상일 경우 공기를 배출하기 위한 제어신호를 출력하는 제어기와; 상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 구동하여 흡입라인을 통해 캐소드측, 애노드측 또는 캐소드측 및 애노드측에서 공기를 흡입하여 외부 배출하는 흡입기;를 포함하는 연료전지 시스템이 개시된다.

Description

연료전지 시스템 및 그 제어 방법{Fuel cell system and method for controlling the same}
본 발명은 연료전지 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 차량의 정차 중 유입된 애노드 및 캐소드측의 공기를 효과적으로 제거하여 시동시 발생하는 연료전지 스택의 과전압 현상을 방지하고, 이를 통해 연료전지 스택의 내구성을 향상시킬 수 있는 연료전지 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전 장치이다.
현재 차량용으로 많이 사용되고 있는 연료전지는 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC:Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)로서, 다른 형태의 연료전지에 비해 효율이 높고 전류밀도 및 출력밀도가 크며 시동시간이 짧고 부하 변화에 빠른 응답 특성을 가지는 장점이 있다.
연료전지를 차량용 동력원으로 사용하기 위해서는 필요 전력을 얻을 수 있도록 연료전지의 단위 셀을 적층하여 구성한 스택과 더불어 각종 운전장치들을 시스템으로 구성하여 차량에 탑재해야 한다.
이러한 차량용 연료전지 시스템의 주된 구성으로는, 반응가스의 전기화학 반응으로부터 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 수소공급장치, 연료전지 스택에 전기화학 반응에 필요한 산화제인 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급장치, 및 연료전지 스택의 전기화학 반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료전지 스택의 운전온도를 최적으로 제어하고 물 관리 기능을 수행하는 열 및 물 관리 장치를 들 수 있다.
이 중 연료전지 스택은 반응가스인 수소와 공기 중 산소의 전기화학 반응으로부터 전기에너지를 발생시키고 그 반응부산물로 열과 물을 배출하게 된다.
한편, 연료전지 차량의 운행을 마치고 난 뒤 키 오프(Key-Off)하여 시스템을 셧다운(Shutdown)을 시킬 때, 연료전지 스택의 전압이 일정 전압 이상이고 애노드측에 수소가, 캐소드측에 산소가 남은 상태이면, 전해질막을 통해 수소와 산소가 교환되어서 촉매층의 열화를 가속화시키는 것으로 알려져 있다.
이를 방지하기 위해 시스템 셧다운시에는 연료전지 스택의 전압을 떨어뜨리면서 캐소드측과 애노드측에서 산소와 수소를 제거하는 기술이 적용되고 있다.
대표적인 예로, 시스템 셧다운시 캐소드 산소 제거용 부하(COD:Cathod Oxygen Depletion)를 연결하여 연료전지 스택의 전압을 낮추는 동시에 캐소드의 잔류 산소를 제거하는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 시스템 셧다운시 캐소드 산소 제거용 부하를 연결하여 잔존 산소를 제거하더라도 애노드 내 수소 잔량이 부족할 경우 캐소드 내 산소를 완전히 제거하지 못한다.
또한 셧다운 과정 완료 후 연료전지 스택의 입, 출구측 공기 배관의 밸브를 닫아놓게 되는데, 밸브를 닫아놓은 상태에서도 차량이 장기 주차할 경우 연료전지 스택에 외부 산소가 유입되면서 캐소드뿐만 아니라 애노드까지 산소가 확산 분포될 수 있다.
이에 주차 후 첫 시동시 수소 공급 단계에서 캐소드의 잔류 산소로 인해 스택 전압이 발생하여 불안정하게 상승할 수 있고, 애노드 내부의 산소로 인해 막전극접합체의 전극촉매층에서 카본 부식이 발생하여 스택 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.
통상의 연료전지 시스템에서는 캐소드측 공기 배관의 사이즈가 상대적으로 크므로, 캐소드 배관을 통해 외부 공기가 스택의 캐소드로 유입된 뒤 전해질막을 통한 확산 등의 과정에 의해 애노드로 크로스오버(Crossover)된다.
이렇게 공기가 애노드에 존재하는 상황에서 시동시 애노드측으로 수소가 유입되면, 애노드에 수소/공기(산소) 계면이 형성되고, 이때 캐소드측에서 과전압이 형성되면서 전극 부식이 발생한다.
결국, 수십 ~ 수백 사이클 만에 스택 성능이 저하되는 현상이 발생하게 된다.
즉, 도 4a 및 도 4b에서 알 수 있듯이 시동시 애노드의 산소 농도가 0% 또는 1% 인 경우에는 시동/정지 사이클이 반복되더라도 셀 전압이 강하되는 현상이 없었지만, 도 4c 및 도 4d에서와 같이 시동시 애노드의 산소 농도가 10% 또는 20% 이상인 경우에는 시동/정지 사이클이 반복될수록 셀 전압이 강하되는 것을 알 수 있고, 결국 연료전지 스택의 내구성 저하 및 전체 시스템이 불안정하게 되어 잦은 셧다운(Shutdown)이 초래될 수 있다.
애노드 내 공기 유입 후 시동시 과전압을 방지하기 위한 기술로 저항 등의 더미 부하(Dummy Load) 연결을 통해 전압을 하강시키는 프로세스가 일반적으로 이용되고 있으나, 수소의 불균일 공급 발생시에는 셀에 역전압 현상이 발생할 가능성이 있고, 이때 치명적인 스택 성능 저하가 발생할 우려가 있다.
따라서, 연료전지 차량의 정차 중 애노드측에 유입된 공기(산소)에 의해 시동시 형성되는 수소/공기(산소) 계면에 의한 과전압의 방지 혹은 최소화가 연료전지 스택의 내구성 향상을 위한 가장 중요한 과정 중 하나라 하겠다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 연료전지 차량의 정차 중 유입된 애노드 및 캐소드측의 공기를 효과적으로 제거하여 시동시 발생하는 연료전지 스택의 과전압 현상을 방지하고, 이를 통해 연료전지 스택의 내구성을 향상시킬 수 있는 연료전지 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 연료전지 스택의 캐소드측과 애노드측 중 어느 하나 또는 둘 모두에 설치되어 공기 중 산소 농도를 검출하기 위한 농도측정기와; 상기 농도측정기에 의해 검출되는 산소 농도가 설정값 이상일 경우 공기를 배출하기 위한 제어신호를 출력하는 제어기와; 상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 구동하여 흡입라인을 통해 캐소드측, 애노드측 또는 캐소드측 및 애노드측에서 공기를 흡입하여 외부 배출하는 흡입기;를 포함하는 연료전지 시스템을 제공한다.
그리고, 본 발명은, 연료전지 스택의 캐소드측과 애노드측 중 어느 하나 또는 둘 모두에서 농도측정기에 의해 검출된 공기 중 산소 농도가 제어기에 입력되는 단계와; 상기 제어기가 농도측정기에 의해 검출된 산소 농도가 설정값 이상일 경우 공기를 배출하기 위한 제어신호를 출력하는 단계와; 상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 흡입기가 구동하여 흡입라인을 통해 캐소드측, 애노드측 또는 캐소드측 및 애노드측에서 공기를 흡입하여 외부 배출하는 단계;를 포함하는 연료전지 시스템의 제어 방법을 제공한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 연료전지 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 연료전지 차량의 정차 중 유입된 애노드 및 캐소드측의 공기를 효과적으로 제거하여 시동시 발생하는 연료전지 스택의 과전압 현상을 방지하고, 이를 통해 연료전지 스택의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4a 내지 도 4d는 종래기술에 따른 연료전지 시스템의 문제점을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
연료전지 시스템의 시동시 연료전지 스택의 애노드에서 산소 농도가 높을수록 더 높은 과전압이 형성되어 캐소드 전극의 부식이 가속화되고, 결국 캐소드의 카본 촉매가 유실되면서 그 활성화가 감소되어 연료전지 성능 감소를 유발하는 열화 현상이 발생하는 것으로 알려져 있다.
따라서, 본 발명은 연료전지 차량의 정차(연료전지 시스템의 셧다운) 중 유입된 애노드 및 캐소드측의 공기를 효과적으로 제거하여 시동시 발생하는 연료전지 스택의 과전압 현상을 방지하고, 이를 통해 연료전지 스택의 내구성을 향상시키고자 하는 것에 주된 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 시스템을 도시한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 연료전지 스택(10)에 연결된 배관, 즉 스택(10)의 애노드(11) 입구에 연결된 수소공급라인(13)과, 애노드 출구에 연결된 애노드 배기라인(14)과, 캐소드(12) 입구에 연결된 공기공급라인(15)과, 캐소드 출구에 연결된 캐소드 배기라인(16)에 각각 밸브(17a,17b,18a,18b)가 장착되어 있다.
이와 같이 연료전지 시스템에서 연료전지 스택(10)의 애노드 입구단 및 출구단에 장착된 밸브(17a,17b)와, 캐소드 입구단 및 출구단에 장착된 밸브(18a,18b)는 연료전지 시스템의 시동 오프(셧다운)시 닫히게 되어 스택 내로 더 이상 반응가스(수소 및 공기)가 공급되는 것을 차단하지만, 셧다운 및 차량 정차 시간이 장시간 지속되면 미량의 공기가 각 배관 등을 통해 스택 내로 유입된다.
특히, 통상의 연료전지 시스템에서 캐소드(12)측 배관, 즉 공기공급라인(15)과 캐소드 배기라인(16)의 배관 사이즈가 크고, 이에 차량의 정차 중 상기한 각 밸브(18a,18b)가 닫혀있더라도 캐소드측 배관을 통해 많은 양의 공기가 외부에서 유입될 수 있다.
이와 같이 캐소드(12)로 유입된 외부 공기는 막전극접합체 및 기체확산층을 투과하여 애노드(11)로 크로스오버(Crossover)되어 전술한 바와 같이 과전압 발생, 전극 부식 등의 문제를 발생시킨다.
따라서, 본 발명에 따른 연료전지 시스템은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 차량 정차 중에 스택(10)의 캐소드(12)측으로 유입된 공기를 효과적으로 제거하기 위하여, 캐소드 매니폴드 및 배관 등 캐소드(12)측의 공기 중 산소 농도를 검출하기 위한 농도측정기(22)와, 상기 농도측정기(22)에 의해 검출되는 산소 농도가 설정값 이상일 경우 공기를 배출하기 위한 제어신호를 출력하는 제어기(30)와, 상기 제어기(30)에서 출력되는 제어신호에 따라 구동하여 캐소드(12)측에 연결된 흡입라인(24)을 통해 캐소드(12)측의 공기를 흡입하여 외부 배출하는 흡입기(42)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 농도측정기(22)는 스택(10)의 캐소드(12) 입구단 또는 출구단, 즉 공기공급라인(15), 입구 매니폴드, 출구 매니폴드 또는 캐소드 배기라인(16)에 설치될 수 있고, 상기 흡입기(42)는 스택(10)의 캐소드 매니폴드 또는 캐소드(12)측 배관으로 연결된 흡입라인(24)에 설치되어, 구동시 이 흡입라인(24)을 통해 스택(10)의 캐소드(12)측 공기를 흡입하여 외부 배출시킨다.
상기 흡입기(42)로는 스택(10)의 캐소드(12)측에 유입된 공기를 흡입하여 스택 외부로 배출시킬 수 있는 기능의 장치라면 공지된 장치 중 어느 것이든 채택하여 적용할 수 있다.
예컨대, 진공펌프나 그 밖의 흡입, 감압 기능을 갖는 가스배출장치라면 채택이 가능하다.
상기 흡입기(42)에서 흡입된 공기는 흡입기 배출구측에 연결된 별도 배기관을 통해 스택 외부로 배출되며, 도 1에 나타낸 바와 같이 흡입기(42)의 배기관을 캐소드 배기라인(16)에서 밸브(18b) 후단측으로 연결하여 캐소드 배기라인(16)을 통해 최종 배출되도록 할 수 있다.
또한 흡입기(42) 흡입구측에 연결된 흡입라인(24)은 스택(10)의 캐소드(12) 입구단(캐소드 입구 매니폴드 또는 공기공급라인)과 캐소드 출구단(출구 매니폴드 또는 캐소드 배기라인) 중 어느 하나 또는 도 1에 예시된 바와 같이 둘 모두에 연결될 수 있으며, 이에 흡입기(42)가 캐소드 입구단 또는 출구단 또는 입, 출구단 모두에서 공기를 흡입하여 외부 배출할 수 있다.
단, 본 발명이 스택(10)에 유입된 공기를 외부 배출하기 위한 것이므로 상기 흡입라인(24)은 캐소드 입구단 및 출구단 밸브(18a,18b)에 의해 밀폐되는 배관 위치 및 매니폴드, 즉 공기공급라인(15), 캐소드 배기라인(16), 스택의 캐소드 입구 매니폴드, 캐소드 출구 매니폴드 중 어느 하나에 연결됨이 마땅하다.
또한 상기 농도측정기(22) 역시 캐소드 입구단 및 출구단 밸브(18a,18b)에 의해 밀폐될 수 있는 스택(10)의 매니폴드 및 이에 연결된 가스 배관 중 어느 하나에 설치됨이 마땅하다.
캐소드 입구단 및 출구단 밸브(18a,18b)에 의해 밀폐되는 배관 및 매니폴드, 즉 공기공급라인(15), 캐소드 배기라인(16), 스택(10)의 캐소드 입구 매니폴드, 캐소드 출구 매니폴드에 연결됨이 마땅하다.
도 1의 실시예는 캐소드측(공기측) 공기 배출을 위한 장치이므로 연료전지 시스템의 셧다운 상태에서만 농도측정기(22)에 의한 산소 농도를 체크하고 산소 농도가 설정값 이상일 경우 흡입기(42)를 작동시키도록 제어기(30)가 설정될 수 있다. 이 경우 흡입기 구동에 따른 전력 소비 절감이 가능하다.
결국, 연료전지 시스템의 셧다운 중(차량의 정차 중)에 농도측정기(22)에서 설정값 이상의 산소 농도가 검출되는 경우 제어기(30)가 흡입기(42)를 작동하여 스택(10)의 캐소드(12)측에 유입된 공기를 외부로 배출시키게 되며, 이렇게 시동 이전 흡입기(42)의 구동으로 캐소드(12) 내 산소 농도가 설정값 미만으로 유지된 상태에서 애노드(11)에 수소를 공급하는 시동 프로세스를 진행하는 바, 차량이 정차하여 셧다운 상태로 스택(10)이 장기 보관된 후 수소 공급 이전에 공기를 배출하여 시동시 발생할 수 있는 애노드(11)의 수소/산소 계면 형성, 그로 인한 과전압 발생, 카본 부식 및 전극 손상 발생 등 스택의 내구와 관련된 종래의 문제점이 모두 해소될 수 있게 된다.
한편, 도 2와 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2의 실시예는 도 1에 도시된 농도측정기, 흡입기, 흡입라인을 캐소드측 대신 애노드측에 설치한 실시예로서, 캐소드측이 아닌 애노드측에 설치되는 점에서 차이가 있을 뿐 농도측정기(21), 흡입기(41), 흡입라인(23), 제어기(30)의 역할은 모두 동일하다.
도 2의 실시예에서는 농도측정기(21)에 의해 검출되는 산소 농도가 설정값 이상일 경우 제어기(30)가 흡입기(41)를 구동하여 스택(10)의 애노드(11)측으로 유입된 공기를 외부로 배출시키게 된다.
상기 농도측정기(21)는 스택(10)의 애노드(11) 입구단 또는 출구단, 즉 수소공급라인(13), 입구 매니폴드, 출구 매니폴드 또는 애노드 배기라인(14)에 설치될 수 있고, 상기 흡입기(41)는 스택(10)의 애노드 매니폴드 또는 애노드측 배관으로 연결된 흡입라인(23)에 설치되어, 구동시 이 흡입라인(23)을 통해 스택(10)의 애소드(11)측 공기를 흡입하여 외부 배출시킨다.
상기 흡입기(41)에서 흡입된 공기는 흡입기 배출구측에 연결된 별도 배기관을 통해 스택 외부로 배출되며, 도 2에 나타낸 바와 같이 흡입기(41)의 배기관을 애노드 배기라인(14)에서 밸브(17b) 후단측으로 연결하여 애노드 배기라인을 통해 최종 배출되도록 할 수 있다.
또한 흡입기(41) 흡입구측에 연결된 흡입라인(21)은 스택(10)의 애소드(11) 입구단(애노드 입구 매니폴드 또는 수소공급라인)과 애소드 출구단(출구 매니폴드 또는 애노드 배기라인) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 연결될 수 있다.
도 2의 실시예는 애노드(11)측(수소측) 공기 배출을 위한 장치이므로 정차 중 또는 시동시 모두에서 산소 농도가 설정값 이상일 경우 흡입기(41)를 작동시키도록 제어기(30)가 설정될 수 있으며, 시동시에는 수소 공급 전에 흡입기(41)를 작동시켜 설정값 미만으로 애노드(11)측 산소 농도를 낮춘 다음 수소를 공급한다.
또한 도 2의 실시예는 시동시에만 산소 농도 체크, 및 산소 농도가 설정값 이상일 경우 흡입기(41)를 작동시키도록 제어기(30)가 설정될 수도 있으며, 이 경우에도 수소 공급 전에 흡입기(41)를 작동시켜 설정값 미만으로 애노드측 산소 농드를 낮춘 다음 수소를 공급한다.
또한 도 3의 실시예는 도 1에 도시된 농도측정기, 흡입기, 흡입라인을 애노드측에도 추가로 설치한 실시예로서, 애노드(11)측과 캐소드(12)측에 모두 설치되는 점에서 차이가 있을 뿐 농도측정기(21,22), 흡입기(41,42), 흡입라인(23,24), 제어기(30)의 역할은 모두 동일하다.
특히, 도 3의 실시예는 도 1의 농도측정기(22), 흡입기(42), 흡입라인(24)에 도 2의 농도측정기(21), 흡입기(41), 흡입라인(23)이 추가로 설치된 것으로, 애노드(11)측과 캐소드(12)측에서 모두 유입된 공기를 흡입하여 외부로 배출할 수 있다.
이때, 흡입기(41,42)의 구동 여부를 결정하는 애노드(11)측 산소 농도 설정값과 캐소드(12)측 산소 농도 설정값은 차이를 둘 수 있다.
또한 도 3의 실시예에서도 애노드(11)측은 시동시에만 농도측정기(21)에 의한 산소 농도 체크, 및 산소 농도가 설정값 이상일 경우 흡입기(41)를 작동시키도록 제어기(30)가 설정될 수 있으며, 시동시 수소 공급 전에 흡입기(41)를 작동시켜 설정값 미만으로 애노드(11)측 산소 농도를 낮춘 다음 수소를 공급한다. 이 경우 흡입기 구동에 따른 전력 소비의 최소화가 가능하다.
물론, 스택 내 산소 농도가 설정값 미만이면 흡입기(41)의 작동 없이 통상의 시동 프로세스를 적용하여 연료전지 시스템을 시동한다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 연료전지 스택 11 : 애노드
12 : 캐소드 13 : 수소공급라인
14 : 애노드 배기라인 15 : 공기공급라인
16 : 캐소드 배기라인 17a, 17b, 18a, 18b : 밸브
21, 22 : 농도측정기 23, 24 : 흡입라인
30 : 제어기 41, 42 : 흡입기

Claims (11)

  1. 연료전지 스택의 캐소드측과 애노드측 중 어느 하나 또는 둘 모두에 설치되어 공기 중 산소 농도를 검출하기 위한 농도측정기와;
    상기 농도측정기에 의해 검출되는 산소 농도가 설정값 이상일 경우 공기를 배출하기 위한 제어신호를 출력하는 제어기와;
    상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 구동하여 흡입라인을 통해 캐소드측, 애노드측, 또는 캐소드측 및 애노드측에서 공기를 흡입하여 외부 배출하는 흡입기;
    를 포함하는 연료전지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 농도측정기는 캐소드측과 애노드측에서 스택의 입구단 밸브와 출구단 밸브에 의해 밀폐될 수 있는 스택의 매니폴드, 및 스택의 매니폴드에 연결된 가스 배관 중 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입라인은 공기 흡입 위치로서 캐소드측과 애노드측에서 스택의 입구단과 출구단 중 어느 하나 또는 둘 모두에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 흡입라인은 입구단과 출구단에서 스택의 입구단 밸브와 출구단 밸브에 의해 밀폐될 수 있는 스택의 매니폴드 또는 가스 배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는 연료전지 시스템의 셧다운 상태이거나 시동시에 농도측정기에 의해 검출된 산소 농도가 설정값 이상일 경우 상기 흡입기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입기의 배기관은 캐소드 배기라인 또는 애노드 배기라인에서 밸브 후단의 위치로 연결되어 흡입된 공기가 캐소드 배기라인 또는 애노드 배기라인으로 최종 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  7. 연료전지 스택의 캐소드측과 애노드측 중 어느 하나 또는 둘 모두에서 농도측정기에 의해 검출된 공기 중 산소 농도가 제어기에 입력되는 단계와;
    상기 제어기가 농도측정기에 의해 검출된 산소 농도가 설정값 이상일 경우 공기를 배출하기 위한 제어신호를 출력하는 단계와;
    상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 흡입기가 구동하여 흡입라인을 통해 캐소드측, 애노드측, 또는 캐소드측 및 애노드측에서 공기를 흡입하여 외부 배출하는 단계;
    를 포함하는 연료전지 시스템의 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어기는 연료전지 시스템의 셧다운 상태 또는 시동시에 농도측정기에 의해 검출된 공기 중 산소 농도가 설정값 이상인 경우 흡입기를 구동하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는 연료전지 스택의 캐소드측에 설치된 농도측정기와 흡입라인, 흡입기에 대해서 연료전지 시스템의 셧다운 상태에서만 농도측정기에 의한 산소 농도 체크, 및 흡입기 구동이 이루어지도록 설정된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 제어 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는 연료전지 스택의 애노드측에 설치된 농도측정기와 흡입라인, 흡입기에 대해서 연료전지 시스템의 시동시에만 농도측정기에 의한 산소 농도 체크, 및 흡입기 구동이 이루어지도록 설정된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 제어 방법.
  11. 청구항 8 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 제어기는 연료전지 시스템의 시동시 흡입기 구동으로 산소 농도를 낮춘 다음 애노드에 수소를 공급하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 제어 방법.

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