KR101283178B1 - 차량용 연료전지시스템 및 이의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 연료전지시스템에 관한 것으로, 상기 발명은 냉각을 위한 냉각채널을 구비한 연료전지 스택; 상기 냉각채널과 선택적으로 연결되는 차량냉각장치; 및 상기 연료전지 스택의 발전이 정지되고 상기 연료전지 스택으로 공기를 공급하기 위한 공기블로어의 작동이 정지된 경우 외부로부터 입력된 차량정보에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 지 판단하는 강판구간판단모듈과, 상기 현재 주행구간이 강판구간 인 것으로 판단된 경우 모니터링된 상기 연료전지 스택의 공기극의 상대습도값이 사전에 설정된 최적성능 운전조건 범위 내의 목표상대습도값을 유지하도록 상기 차량냉각장치의 냉각수가 상기 연료전지 스택의 냉각채널을 통해 순환 또는 차단되도록 제어함과 동시에 상기 냉각채널을 통해 흐르는 유량을 제어하는 유량제어모듈을 구비하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 차량의 무부하 운전시 연료전지 스택으로 공기 유입이 계속되는 경우 주행풍과 같은 외기에 의해 냉각수가 냉각되는 차량냉각장치를 이용하여 공기극의 상대습도를 최적성능 운전조건 범위 내에서 유지함으로써 연료전지 스택 성능의 하강을 최소화할 수 있다.

Description

차량용 연료전지시스템 및 이의 제어방법{Fuel cell system for vehicle, and control method thereof}
본 발명은 차량용 연료전지시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 차량의 주행상태 및 환경조건에 따라 다양한 제어가 가능한 차량용 연료전지시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
차량용 연료전지시스템은 차량의 등판 운전시 고출력에 의해 운전온도가 최적 운전온도 범위 또는 그 이상 상태로 되고, 고지에서 내리막 무부하 연속 주행시 연료전지 스택 발전을 정지시킨다고 하여도 주행풍에 의해 연료전지 스택 내부에 램에어(Ram Air)의 유입이 지속적으로 발생하게 되어 저온 건조한 공기가 유입되면 고온의 스택 내부의 상대습도(RH)는 더욱 낮아지게 된다.
즉 유입된 건조한 공기는 램에어 유속에 비례하여 연료전지 스택 내부와 가습기에 존재하는 수분을 모두 흡수, 대기로 방출하면서 도 1에 나타난 포화수증기 그래프와 같이 ①에서 ②로 공기극의 상대습도(RH)가 급격하게 떨어지게 된다. 이에 의해 도 2에 나타난 바와 같이 스택출력 성능이 ① 에서 ②로 이동함으로써 연료전지 스택의 최적성능 운전조건 범위를 벗어나게 된다. 여기서 RH1~RH2는 최적 상대습도 범위이고, RH_amb 대기의 상대습도를 의미한다.
이와 같이 종래 차량용 연료전지시스템은 무부하 운전시 공기 공급의 중단은 수행하지만 상대습도(RH)를 유지하기 위한 별도의 기능은 구비하고 있지 않아 연료전지 스택 내부 공기극이 건조되는 현상이 나타난다.
이 때, 모터 구동력에 의한 재가속 상황이 발생하여 연료전지 스택에 대한 급격한 출력 요구가 존재하는 경우, 종래 차량용 연료전지시스템은 연료전지 스택의 성능이 현격히 떨어져 일정 시간 차량에서 요구하는 출력을 공급하지 못하는 문제를 가지며, 연료전지시스템 자체가 불안정해 지는 문제를 가진다.
KR 10-2007-0098071 A, 2007. 10. 05 도면 1
본 발명의 목적은 차량의 무부하 운전시 연료전지 스택으로 공기 유입이 계속되는 경우 공기극의 상대습도(RH)를 최적성능 운전조건 범위 내에서 유지함으로써 연료전지 스택 성능의 하강을 최소화할 수 있는 차량용 연료전지시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일 특징은 차량용 연료전지시스템에 관한 것으로, 본 차량용 연료전지시스템은 냉각을 위한 냉각채널을 구비한 연료전지 스택; 외기에 의해 냉각된 냉각수를 순환하여 차량의 기관들을 냉각하고 상기 냉각채널과 선택적으로 연결되는 차량냉각장치; 및 상기 연료전지 스택의 발전이 정지되고 상기 연료전지 스택으로 공기를 공급하기 위한 공기블로어의 작동이 정지된 경우 외부로부터 입력된 차량정보에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 지 판단하는 강판구간판단모듈과, 상기 현재 주행구간이 강판구간 인 것으로 판단된 경우 모니터링된 상기 연료전지 스택의 공기극의 상대습도값이 사전에 설정된 최적성능 운전조건 범위 내의 목표상대습도값을 유지하도록 상기 차량냉각장치의 냉각수가 상기 연료전지 스택의 냉각채널을 통해 순환 또는 차단되도록 제어함과 동시에 상기 냉각채널을 통해 흐르는 유량을 제어하는 유량제어모듈을 구비하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 강판구간판단모듈은 상기 공기블로어 작동이 정지된 상태에서 상기 공기블로어의 일측에 배치된 공기센서에 의해 감지된 공기유량값이 사전에 정해진 범위내에 있는 제1 조건 및 상기 차량정보 중 지센서(G-Sensor) 측정값 및 차속에 의해 산출된 경사도가 사전에 정해진 각도 내에 있는 제2 조건 및 상기 차속이 감속되지 않는 상태에서 상기 차량정보 중 회생제동전력이 사전에 정해진 시간 동안 지속되는 제3 조건 중 적어도 하나 이상을 만족하는 경우 현재 주행구간을 상기 강판구간으로 판단할 수 있다.
상기 유량제어모듈은 상기 연료전지 스택 공급되는 공기의 상대습도를 감지하는 상대습도센서 또는 사전에 내장된 상대습도예측모델을 이용하여 상기 공기극의 상대습도값을 모니터링할 수 있다.
상기 유량제어모듈은 상기 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값을 유지하도록, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 낮은 경우, 상기 냉각장치의 냉각펌프를 가동하고 동시에 상기 냉각장치의 냉각수 라인의 써모스탯을 개방하여 상기 냉각장치의 냉각수를 상기 연료전지 스택의 냉각채널의 스택 냉각수와 혼합하여 상기 냉각채널을 통해 순환하고, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 높은 경우, 상기 냉각펌프를 중지하고 동시에 상기 써모스탯을 폐쇄하여 상기 냉각수 순환을 차단할 수 있다.
상기 연료전지 스택으로 유입되는 차량의 강판구간 주행시 발생하는 램에어를 선택적으로 차단하기 위한 램에어차단장치를 더 포함하고, 상기 제어장치는 상기 강판구간판단모듈에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 것으로 판단된 경우 상기 램에어의 유입이 차단되도록 상기 램에어차단장치를 제어하는 램에어차단모듈을 더 구비할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 또 다른 일 특징은 차량용 연료전지시스템의 제어방법에 관한 것으로, 본 차량용 연료전지시스템의 제어방법은 (a) 상기 연료전지 스택의 발전이 정지되는 지 여부 및 상기 연료전지 스택 공기를 공급하기 위한 공기블로어의 작동이 정지되는 지 여부를 판단하는 단계; (b) 상기 연료전지 스택의 발전 및 공기블로어의 작동이 정지된 경우 외부로부터 입력된 차량정보에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 지 판단하는 단계; (c) 상기 현재 주행구간이 강판구간 인 것으로 판단된 경우 상기 연료전지 스택의 공기극의 상대습도를 모니터링하는 단계; 및 (d) 상기 모니터링된 상대습도값이 사전에 설정된 최적성능 운전조건 범위 내의 목표상대습도값을 유지하도록, 외기에 의해 냉각되는 차량냉각장치의 냉각수가 상기 연료전지 스택의 냉각채널을 통해 순환 또는 차단되도록 제어함과 동시에 상기 냉각채널을 통해 흐르는 유량을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b)단계는, 상기 공기블로어 작동이 정지된 상태에서 상기 공기블로어의 일측에 배치된 공기센서에 의해 감지된 공기유량값이 사전에 정해진 범위내에 있는 제1 조건 및 상기 차량정보 중 지센서(G-Sensor) 측정값 및 차속에 의해 산출된 경사도가 사전에 정해진 각도 내에 있는 제2 조건 및 상기 차속이 감속되지 않는 상태에서 상기 차량정보 중 회생제동전력이 사전에 정해진 시간 동안 지속되는 제3 조건 중 적어도 하나 이상을 만족하는 경우 현재 주행구간을 상기 강판구간으로 판단할 수 있다.
상기 (c)단계는, 상기 연료전지 스택으로 공급되는 공기의 상대습도를 감지하는 상대습도센서 또는 사전에 내장된 상대습도예측모델을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 (d)단계는 상기 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값을 유지하도록, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 낮은 경우, 상기 냉각장치의 냉각펌프를 가동하고 동시에 상기 냉각장치의 냉각수 라인의 써모스탯을 개방하여 상기 냉각장치의 냉각수를 상기 연료전지 스택의 냉각채널의 스택 냉각수와 혼합하여 상기 냉각채널을 통해 순환하고, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 높은 경우, 상기 냉각펌프를 중지하고 동시에 상기 써모스탯을 폐쇄하여 상기 냉각수 순환을 차단하는 것에 의해 수행될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 차량용 연료전지시스템은 차량의 무부하 운전시 연료전지 스택으로 공기 유입이 계속되는 경우 주행풍과 같은 외기에 의해 냉각수가 냉각되는 차량냉각장치를 이용하여 공기극의 상대습도를 최적성능 운전조건 범위 내에서 유지함으로써 연료전지 스택 성능의 하강을 최소화할 수 있다.
도 1은 차량의 강판운전시 종래 차량용 연료전지시스템의 상대습도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 도 1의 변화에 따른 스택출력 성능변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템의 블록도이다.
도 4는 차량의 강판운전시 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템의 상대습도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 5의 변화에 따른 스택출력 성능변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템의 제어절차도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템의 블록도이다.
본 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)은 연료전지 스택(10), 차량냉각장치(20) 및 제어장치(30)를 포함할 수 있다.
연료전지 스택(10)은 공기블로어에 의해 공기가 공급되는 공기채널(12)과, 연료가 공급되는 연료채널(14)과, 차량냉각장치(20)의 냉각라인과 연결되어 연료전지 스택(10)의 냉각을 수행하기 위한 냉각채널(16)을 구비한다.
차량냉각장치(20)는 냉각수를 순환하기 위한 냉각펌프(22), 외기에 의해 냉각수를 냉각하기 위한 라디에이터(24), 냉각수의 흐름을 조절하기 위하 써모스탯(26)으로 이루어져 차량의 기관들을 냉각하고 연료전지 스택(10)의 냉각채널(16)과 선택적으로 연결된다. 차량의 주행구간이 강판주행구간인 경우 주행에 의한 주행풍에 의해 냉각수가 냉각될 수 있다.
제어장치(30)는 본 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)의 전반적인 동작을 제어하며, 본 실시예의 요지와 관련하여 강판구간판단모듈(32)과 유량제어모듈(34)로 구분할 수 있다. 이것은 설명의 편의를 위한 구분일 뿐, 제어장치(30)가 반드시 이와 같은 기능모듈로 구분되어 이해되는 것은 아니다.
강판구간판단모듈(32)은 연료전지 스택(10)의 발전이 정지되고 연료전지 스택(10)으로 공기를 공급하기 위한 공기블로어의 작동이 정지된 경우 외부로부터 입력된 차량정보에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 지 판단한다.
구체적으로, 강판구간판단모듈(32)은 공기블로어 작동이 정지된 상태에서 공기블로어의 일측에 배치된 공기센서에 의해 감지된 공기유량값이 사전에 정해진 범위내에 있는 제1 조건 및 차량의 CAN통신 등을 통해 입력된 차량정보 중 지센서(G-Sensor) 측정값 및 차속에 의해 산출된 경사도가 사전에 정해진 각도 내에 있는 제2 조건 및 상기 차속이 감속되지 않는 상태에서 상기 차량정보 중 회생제동전력이 사전에 정해진 시간 동안 지속되는 제3 조건 중 적어도 하나 이상을 만족하는 경우 현재 주행구간을 상기 강판구간으로 판단한다.
유량제어모듈(34)은 모니터링된 연료전지 스택(10)의 공기극의 상대습도값이 도 5에 나타난 최적성능 운전조건 범위 내의 목표상대습도값을 유지하도록 차량냉각장치(20)의 냉각수가 연료전지 스택(10)의 냉각채널(16)을 통해 순환 또는 차단되도록 제어함과 동시에 냉각채널(16)을 통해 흐르는 유량을 제어한다.
예를 들면, 유량제어모듈(34)은 연료전지 스택(10)으로 공급되는 공기의 상대습도를 감지하는 상대습도센서 또는 사전에 내장된 상대습도예측모델을 이용하여 공기극의 상대습도값을 모니터링할 수 있다.
유량제어모듈(34)은 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값을 유지하도록, 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값보다 낮은 경우, 차량냉각장치(20)의 냉각펌프(22)를 가동하고 동시에 차량냉각장치(20)의 냉각수 라인의 써모스탯(26)을 개방하여 차량냉각장치(20)의 냉각수를 연료전지 스택(10)의 냉각채널(16)의 스택 냉각수와 혼합하여 냉각채널(16)을 통해 순환시키고, 모니터링된 공기극의 상대습도값이 목표상대습도값보다 높은 경우, 냉각펌프(22)를 중지하고 동시에 써모스탯(26)을 폐쇄하여 냉각수 순환을 차단하는 것에 의해 수행될 수 있다. 즉, 내부 응축수의 축적을 방지하도록 연료전지 스택(10)의 온도를 유지할 수 있다.
이에 의해 도 4에 나타난 바와 같이 유량제어모듈(34)은 공기극의 상대습도값이 ①에서 ③으로 이동함으로써 도 5에 나타난 바와 같이 최적성능 운전조건 범위 내의 목표상태습도값을 유지할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)은 차량의 무부하 운전시 연료전지 스택으로 공기 유입이 계속되는 경우 주행풍과 같은 외기에 의해 냉각수가 냉각되는 차량냉각장치(20)를 이용하여 공기극의 상대습도를 최적성능 운전조건 범위 내에서 유지함으로써 연료전지 스택 성능의 하강을 최소화할 수 있는 차량용 연료전지시스템을 제공하는 것이다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)의 동작을 설명한다.
제어장치(30)는 상기 연료전지 스택(10)의 발전이 정지되는 지 여부 및 상기 연료전지 스택 공기를 공급하기 위한 공기블로어의 작동이 정지되는 지 여부를 판단하여(S610) 본 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)의 동작 모드가 연료전지 정지모드인지 판단할 수 있다.
S610단계의 판단결과 연료전지 스택(10)의 발전 또는 공기블로어의 작동이 정지되지 않은 경우, 제어장치(30)는 정상적인 운전모드로 본 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)을 운용할 수 있다(S615).
반면, S610단계의 판단결과 연료전지 스택(10)의 발전 또는 공기블로어의 작동이 정지되어 동작모드가 연료전지 정지모드인 경우, 제어장치(30)는 연료전지 스택(10)의 발전 및 공기블로어의 작동이 정지된 경우 외부로부터 입력된 차량정보에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 지 판단한다(S620).
S620단계의 판단결과 현재 주행구간이 강판주행구간이 아닌 경우, 제어장치(30)는 후술하는 S650단계를 수행한다.
구체적으로, S620단계는 공기블로어 작동이 정지된 상태에서 상기 공기블로어의 일측에 배치된 공기센서에 의해 감지된 공기유량값이 사전에 정해진 범위내에 있는 제1 조건 및 차량정보 중 지센서(G-Sensor) 측정값 및 차속에 의해 산출된 경사도가 사전에 정해진 각도 내에 있는 제2 조건 및 차속이 감속되지 않는 상태에서 차량정보 중 회생제동전력이 사전에 정해진 시간 동안 지속되는 제3 조건 중 적어도 하나 이상을 만족하는 경우 현재 주행구간을 강판구간으로 판단한다.
S620단계의 판단결과 현재 주행구간이 강판주행구간인 경우, 제어장치(30)는 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값 보다 작은 지 판단한다(S630).
S630단계의 판단결과 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 작은 경우, 차량냉각장치(20)의 냉각펌프(22)를 가동하고 동시에 차량냉각장치(20)의 냉각수 라인의 써모스탯(26)을 개방하여 차량냉각장치(20)의 냉각수를 연료전지 스택(10)의 냉각채널(16)의 스택 냉각수와 혼합하여 냉각채널을 통해 순환한다(S640).
이에 의해 본 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)은 도 4에 나타난 바와 같이 연료전지 스택(10)의 온도를 낮춤으로써 최적성능 운전조건 범위의 목표상태습도값을 유지할 수 있다.
반면, S630단계의 판단결과 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값보다 작지 않은 경우, 냉각펌프(22)를 중지하고 동시에 써모스탯(26)을 폐쇄하여 냉각수 순환을 차단할 수 있다(S650).
이에 의해 본 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)은 내부 응축수의 축적을 방지하도록 연료전지 스택(10)의 온도를 유지할 수 있다.
본 실시예의 변형된 형태로서, 본 실시예에 따른 차량용 연료전지시스템(1)이 연료전지 스택으로 유입되는 차량의 강판구간 주행시 발생하는 램에어(Ram Air)를 선택적으로 차단하기 위한 램에어차단장치(미 도시)와 같은 하드웨어를 더 포함할 수 있다.
이 경우 제어장치(30)는 강판구간판단모듈(32)에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 것으로 판단된 경우 램에어의 유입이 차단되도록 램에어차단장치(미도시)를 제어하는 램에어차단모듈(미 도시)을 더 구비할 수 있다.
1: 차량용 연료전지시스템
10: 연료전지 스택
12: 공기채널
14: 연료채널
16: 냉각채널
20: 차량냉각장치
22: 냉각펌프
24: 라디에이터
26: 써모스탯
30: 제어장치
32: 강판구간판단모듈
34: 유량제어모듈

Claims (9)

  1. 냉각을 위한 냉각채널을 구비한 연료전지 스택;
    외기에 의해 냉각된 냉각수를 순환하여 차량의 기관들을 냉각하고 상기 냉각채널과 선택적으로 연결되는 차량냉각장치; 및
    상기 연료전지 스택의 발전이 정지되고 상기 연료전지 스택으로 공기를 공급하기 위한 공기블로어의 작동이 정지된 경우 차량내에 설치된 다른 제어기 또는 센서로부터 입력된 차량정보에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 지 판단하는 강판구간판단모듈과, 상기 현재 주행구간이 강판구간 인 것으로 판단된 경우 모니터링된 상기 연료전지 스택의 공기극의 상대습도값이 사전에 설정된 최적성능 운전조건 범위 내의 목표상대습도값을 유지하도록 상기 차량냉각장치의 냉각수가 상기 연료전지 스택의 냉각채널을 통해 순환 또는 차단되도록 제어함과 동시에 상기 냉각채널을 통해 흐르는 유량을 제어하는 유량제어모듈을 구비하는 제어장치;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강판구간판단모듈은 상기 공기블로어 작동이 정지된 상태에서 상기 공기블로어의 일측에 배치된 공기센서에 의해 감지된 공기유량값이 사전에 정해진 범위내에 있는 제1 조건 및 상기 차량정보 중 지센서(G-Sensor) 측정값 및 차속에 의해 산출된 경사도가 사전에 정해진 각도 내에 있는 제2 조건 및 상기 차속이 감속되지 않는 상태에서 상기 차량정보 중 회생제동전력이 사전에 정해진 시간 동안 지속되는 제3 조건 중 적어도 하나 이상을 만족하는 경우 현재 주행구간을 상기 강판구간으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유량제어모듈은 상기 연료전지 스택 공급되는 공기의 상대습도를 감지하는 상대습도센서 또는 사전에 내장된 상대습도예측모델을 이용하여 상기 공기극의 상대습도값을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유량제어모듈은 상기 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값을 유지하도록, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 낮은 경우, 상기 냉각장치의 냉각펌프를 가동하고 동시에 상기 냉각장치의 냉각수 라인의 써모스탯을 개방하여 상기 냉각장치의 냉각수를 상기 연료전지 스택의 냉각채널의 스택 냉각수와 혼합하여 상기 냉각채널을 통해 순환시키고, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 높은 경우, 상기 냉각펌프를 중지하고 동시에 상기 써모스탯을 폐쇄하여 상기 냉각수 순환을 차단하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지 스택으로 유입되는 차량의 강판구간 주행시 발생하는 램에어를 선택적으로 차단하기 위한 램에어차단장치를 더 포함하고,
    상기 제어장치는 상기 강판구간판단모듈에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 것으로 판단된 경우 상기 램에어의 유입이 차단되도록 상기 램에어차단장치를 제어하는 램에어차단모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템.
  6. (a) 연료전지 스택의 발전이 정지되는 지 여부 및 연료전지 스택 공기를 공급하기 위한 공기블로어의 작동이 정지되는 지 여부를 판단하는 단계;
    (b) 상기 연료전지 스택의 발전 및 공기블로어의 작동이 정지된 경우 차량내에 설치된 다른 제어기 또는 센서로부터 입력된 차량정보에 의해 현재 주행구간이 강판구간인 지 판단하는 단계;
    (c) 상기 현재 주행구간이 강판구간 인 것으로 판단된 경우 상기 연료전지 스택의 공기극의 상대습도를 모니터링하는 단계; 및
    (d) 상기 모니터링된 상대습도값이 사전에 설정된 최적성능 운전조건 범위 내의 목표상대습도값을 유지하도록, 외기에 의해 냉각되는 차량냉각장치의 냉각수가 상기 연료전지 스택의 냉각채널을 통해 순환 또는 차단되도록 제어함과 동시에 상기 냉각채널을 통해 흐르는 유량을 제어하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b)단계는, 상기 공기블로어 작동이 정지된 상태에서 상기 공기블로어의 일측에 배치된 공기센서에 의해 감지된 공기유량값이 사전에 정해진 범위내에 있는 제1 조건 및 상기 차량정보 중 지센서(G-Sensor) 측정값 및 차속에 의해 산출된 경사도가 사전에 정해진 각도 내에 있는 제2 조건 및 상기 차속이 감속되지 않는 상태에서 상기 차량정보 중 회생제동전력이 사전에 정해진 시간 동안 지속되는 제3 조건 중 적어도 하나 이상을 만족하는 경우 현재 주행구간을 상기 강판구간으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (c)단계는, 상기 연료전지 스택으로 공급되는 공기의 상대습도를 감지하는 상대습도센서 또는 사전에 내장된 상대습도예측모델을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템의 제어방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (d)단계는 상기 모니터링된 상대습도값이 목표상대습도값을 유지하도록, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 낮은 경우, 상기 냉각장치의 냉각펌프를 가동하고 동시에 상기 냉각장치의 냉각수 라인의 써모스탯을 개방하여 상기 냉각장치의 냉각수를 상기 연료전지 스택의 냉각채널의 스택 냉각수와 혼합하여 상기 냉각채널을 통해 순환하고, 상기 모니터링된 상대습도값이 상기 목표상대습도값보다 높은 경우, 상기 냉각펌프를 중지하고 동시에 상기 써모스탯을 폐쇄하여 상기 냉각수 순환을 차단하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 차량용 연료전지시스템의 제어방법.
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JP2006032169A (ja) 2004-07-16 2006-02-02 Toyota Motor Corp 燃料電池車両
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