KR20230126961A - 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템 및 방법 - Google Patents

연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템 및 방법 Download PDF

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이승환
김선학
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현대자동차주식회사
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Abstract

연료전지 스택으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되며, 연료전지 스택으로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서가 포함된 하나 이상의 연료전지 모듈; 하나 이상의 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 모니터링하는 모니터링부; 전력의 발전을 지속하거나 또는 정지하도록 하나 이상의 연료전지 모듈을 개별적으로 제어하는 발전제어부; 및 기설정된 오프셋 보정 주기 또는 모니터링부에서 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정하는 보정제어부;를 포함하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템 및 방법이 소개된다.

Description

연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR CALIBRATING OFFSET OF PRESSURE SENSOR FOR FUELCELL}
본 발명은 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 연료전지로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서의 오프셋을 보정하기 위한 발전용 연료전지의 제어 스케쥴링에 관한 것이다.
연료전지(Fuel cell)는 연료의 산화에 의해서 생기는 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 전지로 일종의 발전 장치이다. 기본적으로 산화, 환원 반응을 이용한다는 점에서 화학 전지와 같지만, 닫힌 시스템 내부에서 전지 반응을 하는 화학 전지와는 달리, 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되어 반응 생성물이 연속적으로 시스템 외부로 제거되는 점에서 차이가 있다. 최근에는 연료전지 발전시스템이 실용화되고 있으며, 연료전지의 반응 생성물이 순수한 물이기 때문에 친환경적인 차량의 에너지원으로 사용하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
연료전지 시스템은 화학 반응을 통하여 전기 에너지를 발생시키는 연료전지 스택과 연료전지 스택의 공기극으로 공기를 공급하는 공기 공급장치 및 연료전지 스택의 수소극으로 수소를 공급하는 연료 공급장치가 포함된다. 즉, 연료전지 스택의 공기극(Cathode)에는 산소가 포함된 공기를 공급하고, 연료전지 스택의 수소극(Anode)에는 수소를 공급하는 것이다.
고체 고분자 연료전지(Proton Exchange Membrane / Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)는 산소와 수소의 화학반응으로 전기를 발생시키고 부가적으로 열과 물을 생성한다. 고체 고분자 연료전지의 화학 반응식은 아래와 같다.
발전용 연료전지 시스템은 다양한 규모로 설치되어 전기와 열을 공급할 수 있다. 일반적으로 발전용 연료전지는 출력이 25kW 이상이며 장치형으로 운전되는 연료전지를 의미한다. 발전용 연료전지는 차량용 연료전지와 같은 연료전지 시스템이 복수 개가 적용되며, 요구 출력이 상시 발생하여 셧다운 없이 비교적 장시간동안 가동된다.
차량용 연료전지의 경우 빈번하게 발생하는 셧다운 또는 시동 오프시에 수소압력센서에 대한 오프셋 보정이 가능했으나, 발전용 연료전지의 경우 수소압력센서의 오프셋 보정이 어렵고, 이에 따라 발생하는 오프셋에 의해 연료전지 스택의 내구성을 확보하기 어려운 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2021-0129982 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,
을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템은, 연료전지 스택으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되며, 연료전지 스택으로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서가 포함된 하나 이상의 연료전지 모듈; 하나 이상의 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 모니터링하는 모니터링부; 전력의 발전을 지속하거나 또는 정지하도록 하나 이상의 연료전지 모듈을 개별적으로 제어하는 발전제어부; 및 기설정된 오프셋 보정 주기 또는 모니터링부에서 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정하는 보정제어부;를 포함한다.
모니터링부는, 압력센서의 출력값 또는 연료전지 스택의 전력 발전 상태를 기반으로 압력센서의 보정 필요 여부를 모니터링할 수 있다.
각각의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서에는 복수 개의 센서가 구비되고, 모니터링부는, 압력센서에 포함된 복수 개의 센서에서의 출력값 사이의 오차가 기설정된 오차 이상이면 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
모니터링부는, 연료전지 스택의 평균셀전압 대비 최소셀전압의 비율이 기설정된 비율 이하인 경우에 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
발전제어부는, 모니터링부에서 압력센서의 보정 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어하고, 보정제어부는, 발전제어부에서 전력의 발전을 정지한 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정할 수 있다.
하나 이상의 연료전지 모듈에는, 연료전지 스택의 발전 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 연료전지 스택의 발전 전력을 보조하도록 방전하는 저전압배터리가 각각 포함되고, 발전제어부는, 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈에 포함된 저전압배터리를 연료전지모듈의 발전 정지 상태에서의 소모 전력 및 재기동시 요구 전력량을 기반으로 기설정된 제1필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 보조하도록 방전하는 고전압배터리;를 더 포함하고, 발전제어부는, 고전압배터리를 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 개수를 기반으로 기설정된 제2필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
모니터링부는, 하나 이상의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서의 오프셋 크기에 대한 평균값으로부터의 편차를 기반으로 압력센서의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하고, 발전제어부는, 모니터링부에서 설정한 순서에 따라 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 순차적으로 정지하도록 제어할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법은, 연료전지 스택으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되는 하나 이상의 연료전지 모듈에 포함되어 연료전지 스택으로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 모니터링하는 단계; 하나 이상의 연료전지 모듈을 전력의 발전을 지속하거나 또는 정지하도록 개별적으로 제어하는 단계; 및 기설정된 오프셋 보정 주기 또는 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정하는 단계;를 포함한다.
모니터링하는 단계에서는, 압력센서의 출력값 또는 연료전지 스택의 전력 발전 상태를 기반으로 압력센서의 보정 필요 여부를 모니터링할 수 있다.
모니터링하는 단계에서는, 각각의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서에 구비된 복수 개의 센서에서의 출력값 사이의 오차가 기설정된 오차 이상이면 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
모니터링하는 단계에서는, 연료전지 스택의 평균셀전압 대비 최소셀전압의 비율이 기설정된 비율 이하인 경우에 압력센서의 보정 필요한 것으로 판단할 수 있다.
제어하는 단계에서는, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어하고, 정하는 단계에서는, 제어하는 단계에서 전력의 발전을 정지한 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정할 수 있다.
하나 이상의 연료전지 모듈에는, 연료전지 스택의 발전 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 연료전지 스택의 발전 전력을 보조하도록 방전하는 저전압배터리가 각각 포함되고, 제어하는 단계에서는, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈에 포함된 저전압배터리를 연료전지모듈의 발전 정지 상태에서의 소모 전력 및 재기동시 요구 전력량을 기반으로 기설정된 제1필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
제어하는 단계에서는, 하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 보조하도록 방전하는 고전압배터리를 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 개수를 기반으로 기설정된 제2필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
제어하는 단계 이전에, 하나 이상의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서의 오프셋 크기에 대한 평균값으로부터의 편차를 기반으로 압력센서의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하는 단계;를 더 포함하고, 제어하는 단계에서는, 설정하는 단계에서 설정한 순서에 따라 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 순차적으로 정지하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템 및 방법에 따르면, 압력센서의 센싱에 따른 출력값과 압력의 실제값 사이의 오차를 최소화하고, 이에 따라 연료전지 스택으로 공급하는 수소 압력 제어의 정확도를 확보하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 모듈을 도시한 구성도이다.
도 2 내지 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서의 오프셋 보정 시퀀스를 도시한 것이다.
도 5은 도 2의 실시예에 따른 고전압배터리의 SOC 및 Target SOC를 도시한 것이다.
도 6은 도 3의 실시예에 따른 고전압배터리의 SOC 및 Target SOC를 도시한 것이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하는 테이블을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법의 순서도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 모듈(100)을 도시한 구성도이고, 도 2 내지 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 연료전지용 압력센서(130)의 오프셋 보정 시스템의 구성도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 압력센서(130)의 오프셋 보정 시스템은, 연료전지 스택(110)으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되며, 연료전지 스택(110)으로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서(130)가 포함된 하나 이상의 연료전지 모듈(100); 하나 이상의 연료전지 모듈(100)의 압력센서(130)의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 모니터링하는 모니터링부(500); 전력의 발전을 지속하거나 또는 정지하도록 하나 이상의 연료전지 모듈(100)을 개별적으로 제어하는 발전제어부(600); 및 기설정된 오프셋 보정 주기 또는 모니터링부(500)에서 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈(100)의 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 보정제어부(700);를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 연료전지 모듈(100)은 하나 또는 복수 개의 연료전지 모듈(100)일 수 있고, 하나의 연료전지 모듈(100)에는 하나 또는 복수 개의 연료전지 스택(110)이 포함될 수 있다.
연료전지 스택(110)은 복수의 단위셀이 적층되어 구성될 수 있고, 연료전지 스택(110)에 포함된 각 단위셀은 수소극(Anode)으로 수소를 공급 받고, 산소극(Cathode)으로 산소가 포함된 공기를 공급 받아 전력을 발전할 수 있다.
연료전지의 내부에는 막-전극 접합체(MEA: Membrane Electrode Assembly)가 포함될 수 있다.
각각의 연료전지 모듈(100)은 연료전지 스택(110)으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되는 것으로, 도시한 것과 같이 각각의 연료전지 모듈(100)에 공기공급장치(140) 및 수소공급장치(120)가 개별로 적용될 수 있다.
공기공급장치(140)는 연료전지에 포함된 복수 개의 단위셀에 산소가 포함된 공기를 각각 공급하는 장치일 수 있다. 특히, 공기공급장치(140)는 연료전지에 선택적으로 공기를 공급할 수 있다. 더 구체적으로, 공기공급장치(140)는 연료전지의 발전 정지(FC Stop) 상태에서 공기 공급을 정지할 수 있고, 연료전지에서 전력을 발전하는 상태에서만 공기를 공급할 수 있다. 또한, 연료전지의 전압상한제어 및 저유량제어 상태에서는 연료전지로 공급하는 공기량을 조절할 수 있다.
공기공급장치(140)에는 외부에서 연결된 공기공급라인 및 공기를 유동시키는 공기블로어 또는 공기압축기가 포함되고, 추가적으로 공기배출라인에 마련된 압력조절밸브 등이 더 포함될 수 있다.
수소공급장치(120)는 연료전지에 포함된 복수 개의 단위셀에 수소를 각각 공급하는 장치일 수 있다. 특히, 수소공급장치(120)는 연료전지에 지속적으로 수소를 공급할 수 있다. 일 실시예로, 수소공급장치(120)에는, 연료전지의 연료극으로 수소가 포함된 기체를 재순환시키는 재순환라인(121), 재순환라인(121)으로 수소를 공급하는 수소공급라인 및 재순환라인(121)과 저장탱크 사이에 마련되어 재순환동력을 발생시키는 이젝터(124) 등의 구성이 포함될 수 있다.
수소공급라인과 재순환라인(121) 사이에는 수소차단밸브(122) 및 수소공급밸브(123)가 구비될 수 있다. 여기서, 수소차단밸브(122)는 On/Off 차단 방식으로 수소의 공급 여부를 제어하고, 수소공급밸브(123)는 듀티 제어 방식으로 수소의 공급량을 제어할 수 있다.
추가로, 재순환라인(121)에는 내부의 수소가 포함된 기체의 압력을 센싱하는 압력센서(130)가 구비될 수 있다. 수소공급밸브(123)는 압력센서(130)에서 센싱한 압력을 기반으로 수소공급라인으로부터 수소의 공급량을 제어할 수 있다. 제어의 안정성을 위하여 압력센서(130)는 복수 개로(131,132) 구비될 수 있다.
다른 실시예로는, 하나 이상의 연료전지 모듈(100)로 공기 및 수소를 각각 공급하는 통합의 공기공급장치(140) 및 수소공급장치(120)가 구비될 수 있고, 각각의 연료전지 모듈(100)에는 통합의 공기공급장치(140) 및 수소공급장치(120)로부터 공급되는 공기 및 수소의 공급량을 조절하는 밸브가 구비될 수 있다.
부하장치(300)는 연료전지와 전기적으로 연결된 전력 소모장치로, 연료전지에서 발전한 전력을 공급 받을 수 있다. 특히, 부하장치(300)는 요구 전력의 대부분을 연료전지로부터 공급 받고, 배터리(저전압배터리(160) 또는 고전압배터리(400))는 에너지 버퍼 역할로 부족한 전력을 보충하거나 잉여 전력을 저장할 수 있다.
일 실시예로, 연료전지 시스템이 차량에 탑재되는 경우에 부하장치(300)는 차량의 구동모터일 수 있고, 연료전지 스택(110)에 공기를 공급하는 공기 블로워 또는 공기 압축기 등의 공기공급장치(140)이거나, 연료전지 스택(110)을 냉각하는 냉각수를 공급하는 냉각펌프이거나, 또는 COD 저항 등의 전력 소모장치일 수 있다.
다른 실시예로, 연료전지 시스템이 발전용으로 이용되는 경우에는 부하장치(300)는 공장 등의 기계장치 또는 건물의 전력소모장치일 수 있다.
하나 이상의 연료전지 모듈(100)은 각각 메인버스단(200)을 통해 부하장치(300)에 연결되고, 각각의 연료전지 모듈(100)에는 컨버터(150)가 구비되어 연료전지 모듈(100)에 포함된 연료전지 스택(110)의 전력을 컨버팅하여 메인버스단(200)으로 공급할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 모니터링부(500), 발전제어부(600) 및 보정제어부(700)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
모니터링부(500)는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)의 압력센서(130)의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 판단할 수 있다. 압력센서(130)는 압력센서(130)의 센싱값에 오프셋을 합산함으로써 연료전지 스택(110)에 공급하는 수소의 압력으로 출력할 수 있다. 이러한 오프셋은 주기적으로 또는 오차 발생시 보정이 필요할 수 있다.
발전제어부(600)는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에 대하여 개별적으로 전력의 발전을 지속시키거나 또는 발전의 정지를 제어할 수 있다. 일 실시예로, 발전제어부(600)는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에 각각 포함된 공기공급장치(140)를 제어하여 연료전지 스택(110)으로의 공기 공급을 정지함으로써 발전을 정지하거나, 또는 연료전지 스택(110)으로의 공기 공급을 유지함으로써 발전을 지속할 수 있다.
또한, 발전제어부(600)는 부하장치(300)의 요구전력에 따라 하나 이상의 연료전지 모듈(100)의 일부 또는 전체의 발전을 정지할 수 있다. 예를 들어, 부하장치(300)의 요구전력이 많은 경우에는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)의 전체를 발전시키고, 요구전력이 감소되는 경우에는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)의 일부에 대하여 발전을 정지할 수 있다. 특히, 발전제어부(600)는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)의 발전 지속 시간을 기반으로 발전을 정지시킬 연료전지 모듈(100)을 선택할 수 있다.
특히, 모니터링부(500)에서 오프셋 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)에 대해서 보정제어부(700)가 압력센서(130)의 오프셋을 보정하기 이전에, 발전제어부(600)는 연료전지 모듈(100)의 전력 발전을 정지할 수 있다.
차량에 적용된 연료전지 시스템의 경우 셧다운(Shut Down) 뿐만 아니라, 배터리의 충전 및 요구전력의 감소 등에 따른 일시적인 발전 정지(Idle FC Stop)이 빈번하므로, 능동적인 발전 정지가 요구되지 않을 수 있다.
그러나 발전용 연료전지 시스템의 경우 비교적 장시간 운전이 요구되므로, 압력센서(130)의 오프셋 보정을 위해서 발전제어부(600)의 능동적인 발전 제어가 요구될 수 있다.
보정제어부(700)는 기설정된 오프셋 보정 주기에 따라 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈(100)의 압력센서(130)의 오프셋을 보정하거나, 또는 모니터링부(500)에서 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 보정이 필요한 것으로 판단된 연료전지 모듈(100)의 전력 발전을 정지한 이후에 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다.
더 구체적으로, 보정제어부(700)는 기설정된 오프셋 보정 주기에 따라 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 경우는 일반적인 수동적 보정에 따라 연료전지 모듈(100)의 발전이 정지되었을 때 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다. 기설정된 오프셋 보정 주기는 예를 들어 400 시간으로 기설정될 수 있다.
다만, 모니터링부(500)에서 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 보정이 필요한 것으로 판단되는 경우에는 긴급한 능동적 보정에 따라 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지시키고 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서(130)의 오프셋 보정 시퀀스를 도시한 것이다.
도 4를 더 참조하면, 압력센서(130)의 오프셋은 압력센서(130)를 대기압에 노출시킨 상태에서 보정할 수 있다.
먼저, 발전제어부(600)는 연료전지 모듈(100)의 전력 발전을 정지할 수 있고, 보정제어부(700)는 연료전지 모듈(100)의 발전이 정지된 상태에서 수소공급밸브(123)를 차단한 상태로 드레인밸브(126)를 개방할 수 있다.
구체적으로, 연료전지 모듈(100)의 재순환라인(121)에는 내부의 수소가 포함된 기체를 외부로 배출하는 드레인밸브(126)가 포함된다. 드레인밸브(126)는 개방시 워터트랩(125)에 저장된 수분을 외부로 배출한 이후에, 재순환라인(121)의 기체를 대기로 배출할 수 있다. 보정제어부(700)는 이러한 드레인밸브(126)를 개방함으로써 압력센서(130)를 대기압에 노출시킬 수 있다.
드레인밸브(126)를 기설정된 대기시간 또는 압력센서(130)의 압력변화가 작아지는 시점까지 개방한 이후에, 압력센서(130)에서 센싱되는 출력값이 대기압과 동일하도록 오프셋을 보정할 수 있다. 대기압은 별도의 대기압센서에서 센싱되거나, 외부에서 입력 받거나, 또는 기설정된 대기압으로 이용될 수 있다. 이후에, 발전제어부(600)는 연료전지 모듈(100)의 셧다운 제어를 완료할 수 있다.
따라서, 압력센서(130)의 센싱에 따른 출력값과 압력의 실제값 사이의 오차를 최소화하고, 이에 따라 연료전지 스택(110)으로 공급하는 수소 압력 제어의 정확도를 확보하는 효과를 갖는다.
모니터링부(500)는, 압력센서(130)의 출력값 또는 연료전지 스택(110)의 전력 발전 상태를 기반으로 압력센서(130)의 보정 필요 여부를 모니터링할 수 있다.
일 실시예로, 각각의 연료전지 모듈(100)에 포함된 압력센서(130)에는 복수 개의 센서가 구비되고, 모니터링부(500)는, 압력센서(130)에 포함된 복수 개의 센서에서의 출력값 사이의 오차가 기설정된 오차 이상이면 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
각각의 연료전지 모듈(100)에 포함된 압력센서(130)에는, 제1센서 및 제2센서가 포함될 수 있다. 재순환라인(121)을 통해 연료전지 스택(110)으로 공급되는 수소가 포함된 기체의 압력은 제1센서의 출력값과 제2센서의 출력값의 평균값을 이용할 수 있다. 이에 따라, 연료전지 스택(110)으로 공급되는 수소의 압력 제어에 대한 강건성을 확보할 수 있다.
모니터링부(500)는, 압력센서(130)에 포함된 제1센서와 제2센서에서 각각 센싱하여 오프셋을 합산한 출력값 사이의 오차가 기설정된 오차 이상이면 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 특히, 제1센서와 제2센서의 출력값 사이의 오차에 대한 1분 평균값이 4[kPa] 이상인 경우에 압력센서(130)의 오프셋 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
다른 실시예로, 모니터링부(500)는, 연료전지 스택(110)의 평균셀전압 대비 최소셀전압의 비율이 기설정된 비율 이하인 경우에 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 최소셀전압은 연료전지 모듈(100)에 포함된 연료전지 스택(110)을 구성하는 복수 개의 단위셀에 대하여 센싱한 전압값 중 최소값을 의미하며, 평균셀전압은 센싱한 단위셀의 전압값에 대한 평균 또는 연료전지 스택(110)의 출력 전압을 단위셀의 개수로 제산한 값일 수 있다.
발전제어부(600)는, 모니터링부(500)에서 압력센서(130)의 보정 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어하고, 보정제어부(700)는, 발전제어부(600)에서 전력의 발전을 정지한 연료전지 모듈(100)의 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다.
즉, 신속하게 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 필요가 있는 경우에는 연료전지 모듈(100)의 발전을 능동적으로 정지하고, 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다.
도 5은 도 2의 실시예에 따른 고전압배터리(400)의 SOC 및 Target SOC를 도시한 것이다.
도 2 및 도 5를 더 참조하면, 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에는, 연료전지 스택(110)의 발전 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 연료전지 스택(110)의 발전 전력을 보조하도록 방전하는 저전압배터리(160)가 각각 포함되고, 발전제어부(600)는, 모니터링부(500)에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)에 포함된 저전압배터리(160)를 연료전지모듈의 발전 정지 상태에서의 소모 전력 및 재기동시 요구 전력량을 기반으로 기설정된 제1필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링부(500)에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
도 2에 도시한 것과 같은 BHDC 타입은 하나 이상의 연료전지 모듈(100)이 컨버터(150)를 통해 메인버스단(200)으로 연결되며, 각각의 연료전지 모듈(100)에는 연료전지 스택(110)의 발전 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 연료전지 스택(110)의 발전 전력을 보조하도록 방전하는 저전압배터리(160)가 포함되고, 연료전지 스택(110)과 저전압배터리(160) 사이에는 양방향컨버터(161, BHDC: Bidirectional High-voltage DC/DC Converter)가 구비될 수 있다.
발전제어부(600)는, 저전압배터리(160)를 기설정된 제1필요충전량으로 충전한 이후에, 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
여기서, 기설정된 제1필요충전량은 연료전지 모듈(100)의 발전 정지 상태에서의 소모 전력 및 재기동시 요구 전력량을 기반으로 기설정될 수 있다. 특히, 발전제어부(600)는 저전압배터리(160)의 충전량이 Target SOC가 되도록 연료전지 스택(110) 및 양방향컨버터(161)를 제어할 수 있다.
연료전지 모듈(100)의 정상적인 운전시 저전압배터리(160)의 Target SOC는 A로 설정될 수 있고, 저전압배터리(160)의 최소 SOC는 C로 설정될 수 있다. 압력센서(130)의 보정을 위한 기설정된 제1필요충전량(B)은 정상적인 운전시 저전압배터리(160)의 Target SOC(A)보다 크게 기설정될 수 있다.
특히, 제1필요충전량(B)은 저전압배터리(160)의 최소 SOC(C)에 압력센서(130)의 오프셋 보정에 소요되는 시간과 연료전지 모듈(100)의 발전 정지 상태에서의 소모 전력(보기류 및 냉각을 위해 소모되는 전력)의 곱과 재기동시에 요구되는 전력량(공기공급장치(140)의 구동 전력량)을 합산한 값으로 설정될 수 있다.
도 6은 도 3의 실시예에 따른 고전압배터리(400)의 SOC 및 Target SOC를 도시한 것이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에서 출력된 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에서 출력된 전력을 보조하도록 방전하는 고전압배터리(400);를 더 포함하고, 발전제어부(600)는, 고전압배터리(400)를 모니터링부(500)에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 개수를 기반으로 기설정된 제2필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링부(500)에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
도 2에 도시한 것과 같은 HV-Bat 타입은 하나 이상의 연료전지 모듈(100)이 메인버스단(200)에 연결되며, 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에서 출력된 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에서 출력된 전력을 보조하도록 방전하는 고전압배터리(400)가 메인버스단(200)에 연결될 수 있다.
발전제어부(600)는, 고전압배터리(400)를 기설정된 제2필요충전량으로 충전한 이후에, 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다.
연료전지 모듈(100)의 정상적인 운전시 고전압배터리(400)의 Target SOC는 A'로 설정될 수 있고, 고전압배터리(400)의 최소 SOC는 C'로 설정될 수 있다. 압력센서(130)의 보정을 위한 기설정된 제2필요충전량(B')은 정상적인 운전시 고전압배터리(400)의 Target SOC(A')보다 크게 기설정될 수 있다.
특히, 제2필요충전량(B')은 고전압배터리(400)의 최소 SOC(C)에 압력센서(130)의 오프셋 보정을 위해 요구되는 전력량(압력센서(130)의 오프셋 보정에 소요되는 시간과 연료전지 모듈(100)의 발전 정지 상태에서의 소모 전력의 곱)과 압력센서(130)의 보정이 필요한 연료전지 모듈(100)의 개수의 곱을 합산한 값으로 설정될 수 있다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하는 테이블을 도시한 것이다.
도 7를 더 참조하면, 모니터링부(500)는, 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에 포함된 압력센서(130)의 오프셋 크기에 대한 평균값으로부터의 편차를 기반으로 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하고, 발전제어부(600)는, 모니터링부(500)에서 설정한 순서에 따라 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 순차적으로 정지하도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 모니터링부(500)는 각각의 연료전지 모듈(100)에 포함된 압력센서(130)의 오프셋의 크기에 대한 평균값을 산출할 수 있다. 먼저, 모니터링부(500)는 압력센서(130)의 오프셋 크기를 산출하며, 특히 압력센서(130)에 제1센서 및 제2센서가 포함된 경우에는 각각의 오프셋에 대한 평균값을 산출하고, 이들의 절대값을 압력센서(130)의 오프셋 크기(①)로 산출할 수 있다.
또한, 모니터링부(500)는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)의 오프셋 크기에 대한 평균값(②)을 산출할 수 있다. 이후에, 모니터링부(500)는 각각의 연료전지 모듈(100)의 오프셋 크기(①)와 오프셋 크기에 대한 평균값(②) 사이의 편차를 산출하고, 이들의 크기에 따라 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 순서를 설정할 수 있다.
도 7의 테이블에 도시한 것과 같이, 연료전지 모듈(100) 1 내지 4 중 편차가 가장 큰 모듈인 모듈 4를 오프셋 보정을 위한 우선 순위로 설정하고, 다음으로 편차가 작은 모듈 3를 다음 순위로 설정할 수 있다.
또한, 모니터링부(500)는 압력센서(130)의 오프셋이 양수인지 음수인지 여부(부호)에 따라 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 순서를 설정할 수 있다. 구체적으로, 압력센서(130)의 오프셋이 양수인 경우에는 오보정에 의해 연료전지 스택(110)으로 공급되는 수소의 압력이 상대적으로 낮아질 수 있고, 이에 따라 내구에 더 불리한 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 모니터링부(500)는 압력센서(130)의 오프셋이 양수인 경우에 우선적으로 압력센서(130)의 오프셋을 보정하도록 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 순서를 설정할 수 있다. 즉, 모니터링부(500)는 연료전지 모듈(100)의 오프셋 크기(①)와 오프셋 크기에 대한 평균값(②) 사이의 편차가 동일한 모듈 1과 모듈 2 중에서 오프셋이 양수인 모듈 1에 대한 압력보정을 우선적으로 수행하도록 할 수 있다.
발전제어부(600)는, 모니터링부(500)에서 설정한 순서에 따라 연료전지 모듈(100)의 발전을 순차적으로 정지하고, 보정제어부(700)는 모니터링부(500)에서 설정한 순서에 따라 발전이 정지된 상태로 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다.
추가로, 발전제어부(600)는 부하장치(300)의 요구전력을 기반으로 발전을 정지가 가능한 연료전지 모듈(100)의 개수를 설정하고, 설정한 개수만큼 하나 이상의 연료전지 모듈(100) 중 일부의 발전을 동시에 정지할 수 있다. 또한, 보정제어부(700)는 발전이 정지된 상태의 연료전지 모듈(100)에 포함된 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 압력센서(130)의 오프셋 보정 방법의 순서도이다.
도 8을 더 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 압력센서(130)의 오프셋 보정 방법은, 연료전지 스택(110)으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에 포함되어 연료전지 스택(110)으로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서(130)의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 모니터링하는 단계(S100); 하나 이상의 연료전지 모듈(100)을 전력의 발전을 지속하거나 또는 정지하도록 개별적으로 제어하는 단계(S300); 및 기설정된 오프셋 보정 주기 또는 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈(100)의 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 단계(S500);를 포함한다.
모니터링하는 단계(S100)에서, 압력센서(130)의 보정이 요구되는 것으로 판단되지 않는 경우에는, 연료전지 모듈(100)의 발전을 지속하고(S320), 연료전지 모듈(100)의 셧다운 또는 FC Stop 모드에 진입시 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다(S400).
모니터링하는 단계(S100)에서는, 압력센서(130)의 출력값 또는 연료전지 스택(110)의 전력 발전 상태를 기반으로 압력센서(130)의 보정 필요 여부를 모니터링할 수 있다.
모니터링하는 단계(S100)에서는, 각각의 연료전지 모듈(100)에 포함된 압력센서(130)에 구비된 복수 개의 센서에서의 출력값 사이의 오차가 기설정된 오차 이상이면 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
모니터링하는 단계(S100)에서는, 연료전지 스택(110)의 평균셀전압 대비 최소셀전압의 비율이 기설정된 비율 이하인 경우에 압력센서(130)의 보정 필요한 것으로 판단할 수 있다.
제어하는 단계(S300)에서는, 모니터링하는 단계에서 압력센서(130)의 보정 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어하고, 보정하는 단계(S500)에서는, 제어하는 단계에서 전력의 발전을 정지한 연료전지 모듈(100)의 압력센서(130)의 오프셋을 보정할 수 있다.
하나 이상의 연료전지 모듈(100)에는, 연료전지 스택(110)의 발전 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 연료전지 스택(110)의 발전 전력을 보조하도록 방전하는 저전압배터리(160)가 각각 포함되고, 제어하는 단계(S300)에서는, 모니터링하는 단계에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)에 포함된 저전압배터리(160)를 연료전지모듈의 발전 정지 상태에서의 소모 전력 및 재기동시 요구 전력량을 기반으로 기설정된 제1필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링하는 단계(S100)에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다(S310).
제어하는 단계(S300)에서는, 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에서 출력된 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에서 출력된 전력을 보조하도록 방전하는 고전압배터리(400)를 모니터링하는 단계(S100)에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 개수를 기반으로 기설정된 제2필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링하는 단계(S100)에서 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 정지하도록 제어할 수 있다(S310).
제어하는 단계(S300) 이전에, 하나 이상의 연료전지 모듈(100)에 포함된 압력센서(130)의 오프셋 크기에 대한 평균값으로부터의 편차를 기반으로 압력센서(130)의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하는 단계(S200);를 더 포함하고, 제어하는 단계(S300)에서는, 설정하는 단계에서 설정한 순서에 따라 압력센서(130)의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈(100)의 발전을 순차적으로 정지하도록 제어할 수 있다(S310).
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 연료전지 모듈
110 : 연료전지 스택 120 : 수소공급장치
130 : 압력센서 140 : 공기공급장치
150 : 컨버터 160 : 저전압배터리
200 : 메인버스단 300 : 부하장치
400 : 고전압배터리 500 : 모니터링부
600 : 발전제어부 700 : 보정제어부

Claims (18)

  1. 연료전지 스택으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되며, 연료전지 스택으로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서가 포함된 하나 이상의 연료전지 모듈;
    하나 이상의 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 모니터링하는 모니터링부;
    전력의 발전을 지속하거나 또는 정지하도록 하나 이상의 연료전지 모듈을 개별적으로 제어하는 발전제어부; 및
    기설정된 오프셋 보정 주기 또는 모니터링부에서 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정하는 보정제어부;를 포함하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    모니터링부는, 압력센서의 출력값 또는 연료전지 스택의 전력 발전 상태를 기반으로 압력센서의 보정이 긴급하게 필요한지 여부를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    각각의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서에는 복수 개의 센서가 구비되고,
    모니터링부는, 압력센서에 포함된 복수 개의 센서에서의 출력값 사이의 오차가 기설정된 오차 이상이면 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    모니터링부는, 연료전지 스택의 평균셀전압 대비 최소셀전압의 비율이 기설정된 비율 이하인 경우에 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    보정제어부는 모니터링부를 통해 압력센서의 보정이 긴급하게 필요한 것으로 감지되지 않은 경우에는 일반적인 보정이 필요한 것으로 판단하고, 연료전지 모듈의 정상적인 발전 정지 또는 셧다운시 압력센서의 오프셋을 보정하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  6. 청구항 2에 있어서,
    발전제어부는, 모니터링부에서 압력센서의 보정이 긴급히 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 강제로 정지하도록 제어하고,
    보정제어부는, 발전제어부에서 전력의 발전을 정지한 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    하나 이상의 연료전지 모듈에는, 연료전지 스택의 발전 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 연료전지 스택의 발전 전력을 보조하도록 방전하는 저전압배터리가 각각 포함되고,
    발전제어부는, 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈에 포함된 저전압배터리를 연료전지모듈의 발전 정지 상태에서의 소모 전력 및 재기동시 요구 전력량을 기반으로 기설정된 제1필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 보조하도록 방전하는 고전압배터리;를 더 포함하고,
    발전제어부는, 고전압배터리를 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 개수를 기반으로 기설정된 제2필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링부에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    모니터링부는, 하나 이상의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서의 오프셋 크기에 대한 평균값으로부터의 편차를 기반으로 압력센서의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하고,
    발전제어부는, 모니터링부에서 설정한 순서에 따라 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 순차적으로 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    모니터링부는, 하나 이상의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서의 오프셋의 부호를 기반으로 압력센서의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하고,
    발전제어부는, 모니터링부에서 설정한 순서에 따라 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 순차적으로 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 시스템.
  11. 연료전지 스택으로의 수소 또는 공기를 독립적으로 공급함으로써 전력의 발전 여부가 개별적으로 제어되는 하나 이상의 연료전지 모듈에 포함되어 연료전지 스택으로 공급하는 수소의 압력을 센싱하는 압력센서의 오프셋에 대한 보정 필요 여부를 모니터링하는 단계;
    하나 이상의 연료전지 모듈을 전력의 발전을 지속하거나 또는 정지하도록 개별적으로 제어하는 단계; 및
    기설정된 오프셋 보정 주기 또는 모니터링한 보정 필요 여부를 기반으로 전력의 발전이 정지된 상태인 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정하는 단계;를 포함하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    모니터링하는 단계에서는, 압력센서의 출력값 또는 연료전지 스택의 전력 발전 상태를 기반으로 압력센서의 보정이 긴급하게 필요한지 여부를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    모니터링하는 단계에서는, 각각의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서에 구비된 복수 개의 센서에서의 출력값 사이의 오차가 기설정된 오차 이상이면 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    모니터링하는 단계에서는, 연료전지 스택의 평균셀전압 대비 최소셀전압의 비율이 기설정된 비율 이하인 경우에 압력센서의 보정 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    제어하는 단계에서는, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 긴급히 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 강제 정지하도록 제어하고,
    보정하는 단계에서는, 제어하는 단계에서 전력의 발전을 정지한 연료전지 모듈의 압력센서의 오프셋을 보정하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    하나 이상의 연료전지 모듈에는, 연료전지 스택의 발전 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 연료전지 스택의 발전 전력을 보조하도록 방전하는 저전압배터리가 각각 포함되고,
    제어하는 단계에서는, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈에 포함된 저전압배터리를 연료전지모듈의 발전 정지 상태에서의 소모 전력 및 재기동시 요구 전력량을 기반으로 기설정된 제1필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    제어하는 단계에서는, 하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 저장하도록 충전되거나 또는 하나 이상의 연료전지 모듈에서 출력된 전력을 보조하도록 방전하는 고전압배터리를 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 개수를 기반으로 기설정된 제2필요충전량으로 충전한 이후에, 모니터링하는 단계에서 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
  18. 청구항 11에 있어서,
    제어하는 단계 이전에, 하나 이상의 연료전지 모듈에 포함된 압력센서의 오프셋 크기에 대한 평균값으로부터의 편차를 기반으로 압력센서의 오프셋을 보정하는 순서를 설정하는 단계;를 더 포함하고,
    제어하는 단계에서는, 설정하는 단계에서 설정한 순서에 따라 압력센서의 보정이 필요한 것으로 판단한 연료전지 모듈의 발전을 순차적으로 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 압력센서의 오프셋 보정 방법.
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