KR20230107284A - 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료 전지 시스템(1)의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법에 관한 것이며, 연료 전지 시스템(1)은 연료 전지 스택(101), 공기 경로(10), 폐가스 라인(12), 그리고 재순환 회로(50)를 갖는 연료 라인(20)을 포함하고, 이러한 방법은, 에러에 대해 공기 경로(10)를 모니터링하는 단계; 공기 경로(10) 내에 위치하는 제1 밸브(61)를 폐쇄하고, 폐가스 라인(12) 내에 위치하는 제2 밸브(62)를 폐쇄하는 단계; 퍼지 밸브(41)를 차단하는 단계; 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력을 감소시키는 단계; 연료 전지 시스템(1)의 계속 작동이 가능한 경우, 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력을 상승시키는 단계; 퍼지 밸브(41)를 차단 해제하는 단계; 제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)를 개방하는 단계; 연료 전지 시스템(1)의 계속 작동을 실행하는 단계;를 포함한다.

Description

연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법
본 발명은 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법에 관한 것이다.
수소 기반 연료 전지 시스템들은 폐가스로서 물만 방출하고 신속한 충전 시간을 구현하므로, 미래의 모빌리티 컨셉으로 여겨진다. 이 경우, 연료 전지 시스템들은 전지들 내부에서의 화학 반응을 위한 공기 및 수소를 필요로 한다. 요구되는 에너지량의 제공을 위하여, 연료 전지 시스템 내부에 배열된 연료 전지들은 상호 연결되어 소위 연료 전지 스택을 형성한다. 이 경우, 전지들의 폐열은 냉각 회로에 의해 소산되고, 주변으로 방출된다. 연료 전지 시스템들의 작동에 필요한 수소는 일반적으로 고압 탱크로부터 시스템들에 제공된다.
본 발명의 대상은 독립 방법 청구항의 특징들을 갖는 방법이다. 본 발명의 추가적인 특징들 및 세부 사항들은 각각의 종속 청구항들, 상세한 설명 및 도면들로부터 얻어진다.
본 발명에 따른 방법은, 도입되는 조치들이 바람직하지 않은 후속 반응들 또는 결과적 손상을 유발하는 일 없이, 연료 전지 시스템의 에러 및 그로부터 초래되는 급격한 압력 강하로 인한 손상들로부터 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하는데 사용된다.
예를 들어, 느슨한 호스 연결과 같은, 공기 경로 내 누설을 통해 공기 경로 내 에러가 발생할 수 있다. 공기 압축기의 "펌핑"을 통해 또 다른 에러가 발생할 수 있다.
공기 압축기의 "펌핑" 에러가 감지될 때, 공기 경로와 그 안에 배열된 구성 요소들, 특히 공기 압축기 또는 밸브들 내부에 손상이 발생할 수 있다.
이러한 이유로, 이러한 에러 시에는 공기 압축기와 연료 전지 스택 사이의 압력이 신속하게 강하되어야 한다. 이 경우, 제1 밸브 및 제2 밸브의 폐쇄를 통해서는, 차단된 영역 내의 압력이 변화하지 않거나 약간만 변화함으로써, 공기, 연료 및 냉각제를 갖는 3개의 매체 시스템들 사이에서의 연료 전지 스택의 압력차 요구가 충족되도록 보장된다. 매체 시스템들 사이의 압력차가 충족되지 않을 경우, 연료 전지 스택의 멤브레인의 손상이 야기될 수 있다.
느슨한 호스 연결과 같은, 공기 경로 내 누설로 인한 에러가 발생할 때에도, 제1 밸브 및 제2 밸브의 폐쇄를 통해서는, 차단된 영역 내의 압력이 변화하지 않거나 약간만 변화하도록 보장될 수 있다.
제1 밸브 및 제2 밸브가 폐쇄되고, 이로 인해 연료 전지 스택이 바람직하지 않은 압력 변동으로부터 보호된 이후에, 공기 경로 내 압력은 감소될 수 있다.
에러 이후 공기 경로 내 압력의 강하를 통하여, 공기 경로 내 구성 요소들은 의도치 않게 높은 압력 및 누설로 인한 손상으로부터 보호될 수 있다. 이는 구성 요소들의 긴 수명과, 이에 따라 전체 연료 전지 시스템의 긴 수명에 있어 중요하다.
연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 본 발명에 따른 방법이며, 이러한 연료 전지 시스템은 연료 전지 스택, 공기 경로, 폐가스 라인, 그리고 재순환 회로를 갖는 연료 라인을 포함하는, 이러한 방법은,
Figure pct00001
에러에 대해 공기 경로를 모니터링하는 단계;
Figure pct00002
공기 경로 내에 위치하는 제1 밸브를 폐쇄하고, 폐가스 라인 내에 위치하는 제2 밸브를 폐쇄하는 단계;
Figure pct00003
퍼지 밸브를 차단하는 단계;
Figure pct00004
제1 밸브 상류의 공기 경로 내 압력을 감소시키는 단계;
Figure pct00005
연료 전지 시스템의 계속 작동이 가능한 경우,
Figure pct00006
제1 밸브 상류의 공기 경로 내 압력을 상승시키는 단계;
Figure pct00007
퍼지 밸브를 차단 해제하는 단계;
Figure pct00008
제1 밸브 및 제2 밸브를 개방하는 단계;
Figure pct00009
연료 전지 시스템의 계속 작동을 실행하는 단계;를 포함한다.
이미 상술한 장점들과 더불어, 제1 밸브 상류의 공기 경로 내 압력을 감소시키기 이전에 퍼지 밸브를 차단하는 것이 바람직한데, 그렇지 않을 경우, 공기 경로의 공기와, 이에 따라 폐가스 라인의 공기도, 퍼지 과정을 통해 유발되는 폐가스 내 H2 농도를 희석하기에 더 이상 충분하지 않을 것이기 때문이다. 공기 경로 내 압력이 재상승됨으로써, H2 농도를 희석하기에 충분한 크기의 질량 흐름이 제공되는 경우에야 비로소 퍼지 밸브의 차단 해제가 가능한 것을 통하여, 유사한 장점이 얻어진다.
종속 청구항들에는 본 발명에 따른 연료 전지 시스템의 바람직한 실시예들 및 개선예들이 명시되어 있다.
제1 밸브 및 제2 밸브의 폐쇄 시점의, 제1 밸브와 연료 전지 스택 사이의 공기 경로 내 압력이 저장되는 경우가 바람직한데, 이러한 압력은, 연료 전지 시스템의 계속 작동 시에 제1 밸브 상류의 압력이 저장된 영역 내 압력으로 조정되는 경우에 기준값으로 사용될 수 있기 때문이다.
바이패스 밸브의 개방을 통한 공기 경로 내 압력의 감소에 의하여, 공기가 공기 경로로부터 바이패스 라인을 거쳐 폐가스 라인 내로 유동할 수 있는 것이 바람직한데, 신속하고 효과적인 압력 강하가 가능하도록 하기 때문이다.
공기 경로 내 압력의 감소를 위하여 공기 경로 내의 그리고 폐가스 경로 내의 추가 밸브들 및/또는 스로틀 플랩들 및/또는 터빈 바이패스가 개방되는 경우에 추가 장점이 얻어진다.
공기 경로 내 압력의 감소를 위하여 공기 압축기의 출력이 감소되거나, 이러한 공기 압축기가 정지되는 경우가 바람직한데, 이러한 방식으로 공기 압축기와 제1 밸브 사이의 영역 내로 적은 공기가 이송되거나 공기가 더 이상 이송되지 않고, 이에 따라 공기 압축기를 통한 압축비가 강하되기 때문이다.
제1 밸브 및/또는 제2 밸브의 개방 시에 공기 경로 내 압력 서지가 발생하지 않도록, 제1 밸브 및 제2 밸브의 개방 이전에 제1 밸브 상류의 공기 경로 내 압력 수준이 차단된 영역 내 압력 수준에 매칭되는 경우가 바람직하다. 이 경우, 압력 수준의 매칭이 제1 밸브 및 제2 밸브의 클럭 제어식 개방을 통해 실행될 수 있으므로, 상이한 압력 수준들이 조금씩 서로 근접한다.
공기 경로 내 압력을 상승시키기 위하여, 기존에 도입된 조치들에 따라 바람직한 방식으로 바이패스 밸브가 폐쇄될 수 있고 그리고/또는 공기 경로 내의 그리고/또는 폐가스 라인 내의 추가 밸브들 및/또는 스로틀 플랩들 및/또는 터빈 바이패스가 폐쇄될 수 있다. 대안적으로, 공기 경로 내 압력을 상승시키기 위하여, 공기 압축기의 출력이 상승될 수 있다.
캐소드 경로 내 압력 매칭에 대해 추가적으로 또는 대안적으로, 애노드 압력도 매칭될 수 있다. (애노드 측면과 캐소드 측면 사이의) 스택의 압력차 요구를 충족하기 위해, 퍼지 밸브는 개방될 수 있다. 이를 통해, 재순환 회로 내 압력은 차단된 영역(63) 내 압력 수준에 오프셋을 더한 값에 매칭될 수 있다. 이러한 오프셋은 연료 전지 스택에 의해 요구되는 애노드 측면과 캐소드 측면 간 압력차이다.
본 발명에 따른 방법은 특히 연료 전지 구동식 자동차들에 사용될 수 있다. 그러나, 마찬가지로 크레인, 선박, 철도 차량, 비행체와 같은 여타 연료 전지 구동식 교통 수단들에서 사용하는 것 또는 고정형 연료 전지 구동식 대상물들에서 사용하는 것도 고려 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 연료 전지 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 개별 단계들을 도시한 흐름도이다.
도 1에는 적어도 하나의 연료 전지 스택(101)을 갖는, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템(1)의 개략적인 토폴로지가 도시되어 있다. 적어도 하나의 연료 전지 시스템(1)은 공기 경로(10), 폐가스 라인(12) 및 연료 라인(20)을 포함한다. 적어도 하나의 연료 전지 스택(101)은, 예를 들어 화물차들에서의 높은 출력 요구량을 갖는 이동형 적용예들을 위해 또는 예를 들어 발전기들에서의 고정형 적용예들을 위해 사용될 수 있다.
공기 경로(10)는 주변으로부터의 공기를 유입구(16)를 통해 연료 전지 스택(101)의 캐소드(105)에 공급하기 위한 공기 공급 라인으로서 사용된다. 공기 경로(10) 내에는 연료 전지 스택(101)의 작동에 필요한 구성 요소들이 배열된다. 공기 경로(10) 내에는 연료 전지 스택(101)의 각각의 작동 조건들에 상응하게 공기를 압축 또는 흡입하는 공기 압축기(11) 및/또는 압축기(11)가 배열될 수 있다. 공기 압축기(11) 및/또는 압축기(11)의 하류에는, 공기 경로(10) 내 공기에 더 높은 습도를 첨가하는 가습기(15)가 위치할 수 있다.
공기 경로(10) 내부에는, 예를 들어 필터 및/또는 열 교환기 및/또는 밸브들과 같은 추가 구성 요소들도 제공될 수 있다. 공기 경로(10)를 통해 연료 전지 스택(101)에는 산소를 함유하는 공기가 제공된다.
또한, 연료 전지 시스템(1)은 폐가스 라인(12)을 포함하고, 이러한 폐가스 라인 내에서는 물과, 공기 경로(10)로부터의 공기의 추가 성분들이 연료 전지 스택(101)을 통과한 이후에 배출구(18)를 통해 주변으로 이송된다. 수소의 일부가 연료 전지 스택(101)의 멤브레인을 통해 확산될 수 있거나, 퍼지 라인(40)을 거쳐 폐가스 라인 내로 이송되기 때문에, 폐가스 라인(12)의 폐가스는 수소(H2)도 포함할 수 있다.
공기 경로(10)는 바이패스 라인(66)을 거쳐 폐가스 라인(12)과 연결된다. 바이패스 라인(66) 내부에는, 공기 경로(10)로부터의 공기를 연료 전지 스택(101)을 거치지 않고 폐가스 라인(12)으로 안내하기 위한 바이패스 밸브(65)가 배열된다.
바이패스 라인(66)과 캐소드(105) 사이에서 공기 경로(10) 내에는 제1 밸브(61)가 배열되고, 폐가스 라인(12) 내에는 제2 밸브(62)가 배열된다. 제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)의 폐쇄를 통하여, 캐소드(105)는 고정된 압력 수준으로 유지될 수 있거나, 원치 않는 압력 강하로부터 보호될 수 있다.
또한, 연료 전지 시스템(1)은, 연료 전지 스택(101)의 냉각을 위해 형성된 냉각 회로를 포함할 수 있다. 이러한 냉각 회로는 본 발명의 일부가 아니기 때문에 도 1에 도시되지 않는다.
연료 라인(20)의 입구에는 고압 탱크(21) 및 차단 밸브(22)가 위치한다. 필요에 따라 연료 전지 스택(101)의 애노드 측면(103)에 연료를 제공하기 위하여 추가 구성 요소들이 연료 라인(20) 내에 배열될 수 있다.
연료 전지 스택(101)에 항상 충분한 연료를 제공하기 위하여, 연료 라인(20)을 통해 연료를 화학량론적으로 과도하게 계량 공급할 필요성이 존재한다. 잉여 연료 그리고 전지 멤브레인들을 통해 애노드 측면으로 확산되는 일정량의 물과 질소는 재순환 회로(50) 내로 복귀되고, 연료 라인(20)으로부터의 계량 공급된 연료와 혼합된다.
재순환 회로(50) 내 유동을 구동하기 위하여, 예를 들어 계량 공급되는 연료에 의해 작동되는 제트 펌프(51) 또는 송풍기(52)와 같은 다양한 구성 요소들이 장착될 수 있다. 제트 펌프(51)와 송풍기(52)의 조합도 가능하다.
물과 질소의 양이 시간이 지남에 점점 더 증가하기 때문에, 연료 라인(20) 내의 너무 높은 질소 농도로 인하여 연료 전지 스택(101)의 성능이 저하되지 않도록 재순환 회로(50)가 때때로 플러싱되어야 한다.
퍼지 라인(40)이 재순환 회로(50)와 폐가스 라인(12) 사이에 배열됨으로써, 가스 혼합물이 재순환 회로(50)로부터 폐가스 라인(12) 내로 유동할 수 있다.
퍼지 라인(40) 내에는, 재순환 회로(50)와 폐가스 라인(12) 사이의 연결을 개방 및 폐쇄할 수 있는 퍼지 밸브(41)가 배열되어 있다. 퍼지 밸브(41)가 일반적으로 짧은 시간 동안 개방됨으로써, 가스 혼합물이 퍼지 라인(40)을 거쳐 폐가스 라인(12) 내로 안내된다.
도 2는 연료 전지 시스템(1)의 공기 경로(10) 내 구성 요소들을 보호하기 위한 본 발명에 따른 방법의 개별 단계들의 흐름도를 도시한다.
방법 단계(100)에서, 공기 경로(10)는 에러에 대해 모니터링된다. 이러한 에러는 예를 들어, 공기 압축기(11)와 연료 전지 스택(101) 사이의 공기 경로(10) 내의 너무 높은 압력 또는 공기 경로(10) 내부의 누설일 수 있다. 이러한 너무 높은 압력은 특히 공기 압축기(11)의 "펌핑" 시에 발생할 수 있다. 이 경우, 공기 압축기(11)는, 특히 특정 압력에서 최소 질량 흐름에 미달되는 경우에 발생하는 자신의 특성맵의 불안정 영역 내에 위치한다.
공기 경로(10) 내 에러가 감지되는 경우, 방법 단계(200)에서는 공기 경로(10) 내에 위치한 제1 밸브(61)와 폐가스 라인(12) 내에 위치한 제2 밸브(62)가 폐쇄된다. 제1 밸브(61)와 제2 밸브(62)의 폐쇄를 통해서는, 제1 밸브(61)와 제2 밸브(62) 사이에 위치하고 연료 전지 스택(101)의 캐소드 측면(105)을 포함하는 차단된 영역(63)이 생성된다.
방법 단계(300)에서 퍼지 밸브(41)가 차단되는데, 이는 퍼지 밸브(41)의 개방을 위한 요청에 더 이상 응하지 않음을 의미한다.
방법 단계(400)에서, 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력이 감소된다.
공기 경로(10) 내 압력의 감소를 위하여 바이패스 밸브(65)가 개방될 수 있음으로써, 공기가 공기 경로(10)로부터 바이패스 라인(66)을 거쳐 폐가스 라인(12) 내로 유동할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 공기 경로(10) 내 압력의 감소를 위하여 공기 경로(10) 내의 그리고/또는 폐가스 라인(12) 내의 추가 밸브들 및/또는 스로틀 플랩들 및/또는 터빈 바이패스가 개방될 수 있다.
추가의 일 실시예에서, 공기 경로(10) 내 압력의 감소를 위한 상기 언급한 두 가지 가능성들에 추가하여, 공기 압축기(11)의 출력이 감소되거나, 이러한 공기 압축기가 정지될 수 있다.
추가의 일 실시예에서, 제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)의 폐쇄 시점의, 제1 밸브(61)와 연료 전지 스택(101) 사이의 공기 경로(10) 내 압력은 저장될 수 있다. 이러한 압력값은, 중대한 에러가 존재하지 않고, 연료 전지 시스템(1)의 계속 작동이 가능할 때 특히 중요하다. 이러한 경우, 저장된 압력값은 제1 밸브(61) 상류의 차단된 영역(63) 내 그리고 공기 경로(10) 내 압력의 조정을 위한 기준으로서 사용된다.
방법 단계(500)에서는, 연료 전지 시스템(1)의 계속 작동이 가능한지 여부가 체크된다.
계속 작동이 가능한 경우, 방법 단계(510)에서 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력은 상승된다.
공기 압축기(11)의 "펌핑" 이벤트의 결과로 고압이 발생한 경우, 계속 작동이 가능하다. 이러한 경우, 장래의 계속 작동이 문제없이 그리고 시스템 매개변수들의 추후 매칭없이 가능하다. 에러로 인해 공기 압축 시스템이 단지 제한적으로 작동 가능한 경우에도 계속 작동이 가능하다. 이는 예를 들어 공기 압축기(11)의 에러로 인해 또는 밸브들의 결함으로 인해 존재할 수 있다.
이러한 경우, 연료 전지 시스템(1)은 감소된 출력에 의해 제한적으로만 계속 작동될 수 있다. 이를 위해서는, 연료 전지 시스템(1)의 작동에 필요한 매개변수들의 매칭이 실행되어야 한다. 이는 예를 들어 퍼지 밸브(41)의 더 짧은 개방 시간일 수 있는데, 이는 H2 농도의 희석을 위해 폐가스 라인(12) 내의 더 적은 양의 공기가 제공되기 때문이다. 매칭되는 매개변수들에 대한 추가적인 상세 내용은 본 발명의 주제가 아니므로 하기에 설명되지 않는다.
공기 경로(10) 내 압력을 상승시키기 위하여, 바이패스 밸브(65) 및/또는 공기 경로(10) 내의 그리고/또는 폐가스 라인(12) 내의 추가 밸브들 및/또는 스로틀 플랩들 및/또는 터빈 바이패스가 폐쇄될 수 있다.
대안적인 일 실시예에서, 대안적으로 또는 추가적으로 공기 압축기(11)의 출력은 공기 경로(10) 내 압력을 상승시키기 위해 상승될 수 있다.
방법 단계(520)에서, 퍼지 밸브(41)는 차단 해제될 수 있다. 이는, 퍼징을 위한 연료 전지 시스템(1)의 요청이 존재하는 경우에, 퍼징이 다시 가능함을 의미한다. 공기 경로(10) 내 압력 상승을 통해서는, H2 농도의 희석에 필요한 공기의 질량 흐름이 폐가스 라인(12) 내에 다시 제공될 수도 있다.
선택적 방법 단계(530)에서, 차단된 영역(63) 내 압력 수준은 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력 수준에 매칭될 수 있다.
차단된 영역(63)과 공기 경로(10) 사이의 압력을 매칭시키는 것에 대해 추가적으로 또는 대안적으로, (애노드 측면과 캐소드 측면 사이의) 스택의 압력차 요구를 충족하기 위하여 압력은 재순환 회로(50) 내에서도 매칭될 수 있다. 이를 위해, 퍼지 밸브(41)의 개방을 통하여 재순환 회로(51) 내 압력 수준의 감소가 실행된다. 이 경우, 재순환 회로 내 압력은 차단된 영역(63) 내 압력에 오프셋을 더한 값으로 감소되어야 한다. 이러한 오프셋은 200mbar의 압력을 초과하지 않도록 선택된다. 예외적인 경우, 400mbar의 압력까지 이르는 오프셋이 가능하다. 그러나, 이러한 값들은 연료 전지 스택(101)의 종류 및 구성에 결정적으로 종속된다.
추가의 일 실시예에서, 압력 수준의 매칭은 대안적으로 또는 추가적으로 제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)의 클럭 제어식 개방을 통해 실행될 수 있다. 이 경우, 제1 밸브(61)와 제2 밸브(62)가 완전히 개방될 수 있을 정도로 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력 수준 그리고 차단된 영역(63) 내 압력 수준이 조정될 때까지, 차단된 영역(63) 내 압력의 단계적 조정이 실행된다.
그러나, 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10)와 차단된 영역(63) 사이의 압력의 조정은, 예를 들어 이러한 영역들 사이의 압력차가 너무 크지 않은 경우에는 각각의 경우에 불필요하다.
방법 단계(550)에서 연료 전지 시스템(1)의 계속 작동이 실행되기 이전에, 방법 단계(540)에서 제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)는 개방된다.
심각한 에러로 인해 연료 전지 시스템(1)이 계속 작동될 수 없는 경우, 방법 단계(560)에서 "블리드 다운(bleed down)"이 도입될 수 있고, 즉 차단된 영역(63)의 공기 중 산소가 흐름의 인출을 통해 대부분 소비된다.
선택적으로, 이러한 경우에는 차단된 영역(63) 내 높은 압력 수준이 제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62) 및 퍼지 밸브(41)가 병렬로 짧게 개방됨으로써도 실행될 수 있다. 이러한 방식으로, 캐소드 측면(105) 상의 차단된 영역(63) 내에서 그리고 연료 전지 스택(101)의 애노드 측면(103) 상의 재순환 회로(50) 내에서 압력이 병렬로 그리고 단계적으로 감소된다. 이러한 과정은 퍼지 밸브(41)의 개방 이후 확산을 통해 주변부 내의 H2 농도가 쇠퇴되도록 하기 위하여 더 큰 시간 간격들로도 실행될 수 있다.

Claims (10)

  1. 연료 전지 시스템(1)의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법이며, 연료 전지 시스템(1)은 연료 전지 스택(101), 공기 경로(10), 폐가스 라인(12), 그리고 재순환 회로(50)를 갖는 연료 라인(20)을 포함하고, 이러한 방법은,
    Figure pct00010
    에러에 대해 공기 경로(10)를 모니터링하는 단계;
    Figure pct00011
    공기 경로(10) 내에 위치하는 제1 밸브(61)를 폐쇄하고, 폐가스 라인(12) 내에 위치하는 제2 밸브(62)를 폐쇄하는 단계;
    Figure pct00012
    퍼지 밸브(41)를 차단하는 단계;
    Figure pct00013
    제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력을 감소시키는 단계;
    Figure pct00014
    연료 전지 시스템(1)의 계속 작동이 가능한 경우,
    Figure pct00015
    제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력을 상승시키는 단계;
    Figure pct00016
    퍼지 밸브(41)를 차단 해제하는 단계;
    Figure pct00017
    제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)를 개방하는 단계;
    Figure pct00018
    연료 전지 시스템(1)의 계속 작동을 실행하는 단계;를 포함하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)의 폐쇄 시점의, 제1 밸브(61)와 연료 전지 스택(101) 사이의 공기 경로(10) 내 압력은 저장되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    공기 경로(10) 내 압력의 감소를 위하여 바이패스 밸브(65)가 개방됨으로써, 공기가 공기 경로(10)로부터 바이패스 라인(66)을 거쳐 폐가스 라인(12) 내로 유동할 수 있는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    공기 경로(10) 내 압력의 감소를 위하여 공기 경로(10) 내의 그리고/또는 폐가스 라인(12) 내의 추가 밸브들 및/또는 스로틀 플랩들 및/또는 터빈 바이패스가 개방되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    공기 경로(10) 내 압력의 감소를 위하여 공기 압축기(11)의 출력이 감소되거나, 이러한 공기 압축기가 정지되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    제1 밸브(61) 및 제2 밸브(62)의 개방 이전에 제1 밸브(61) 상류의 공기 경로(10) 내 압력 수준은 차단된 영역(63) 내 압력 수준에 매칭되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    압력 수준의 매칭은 제1 밸브(61) 및/또는 제2 밸브(62)의 클럭 제어식 개방을 통해 실행되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    퍼지 밸브(41)의 개방을 통하여 재순환 회로(50) 내 압력 수준의 감소가 실행되므로, 재순환 회로(50) 내 압력은 차단된 영역(63) 내 압력 수준에 오프셋을 더한 값으로 감소되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기 경로(10) 내 압력을 상승시키기 위하여, 바이패스 밸브(65)는 폐쇄되고 그리고/또는 공기 경로(10) 내의 그리고/또는 폐가스 라인(12) 내의 추가 밸브들 및/또는 스로틀 플랩들 및/또는 터빈 바이패스가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기 경로(10) 내 압력을 상승시키기 위하여, 공기 압축기(11)의 출력이 상승되는 것을 특징으로 하는, 연료 전지 시스템의 구성 요소들을 보호하기 위한 방법.
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