연료전지시스템 및 연료전지의 운전방법 document_id 1020107002963

[청구항 2] 제1항에 있어서,상기 산화가스유로 입구 부근 및 산화가스유로 출구 부근 중 하나 이상의 수량을 판정하는 판정장치; 및i) 상기 판정장치에서 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분한 것 및 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것 중 하나 이상으로 판정되는 경우, 상기 연료가스유량을 증가시키는 것 및 상기 연료가스압을 감소시키는 것 중 하나 이상을 수행하여 상기 산화가스유로 출구 부근에서 상기 연료가스유로를 통한 상기 산화가스유로 입구 부근으로의 물의 이송을 촉진시킴으로써 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량을 증가시키고 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량을 감소시키는 연료가스제어장치, 또는 ii) 상기 판정장치에서 상기 산화가스유로 입구 부근 및 상기 산화가스유로 출구 부근 중 하나 이상의 수량이 불충분한 것으로 판정되는 경우, 상기 산화가스유량을 감소시키는 것 및 상기 산화가스압을 증가시키는 것 중 하나 이상을 수행하여 상기 산화가스유로 출구측으로부터 상기 연료가스유로 입구측으로 이송될 수 있는 수량을 증가시키고, 상기 산화가스에 의하여 상기 전지 밖으로 운반되는 수량을 감소시키는산화가스제어장치중하나이상더포함하여이루어지는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 3] 제2항에 있어서,산화가스공급장치가 또한 제공되고, 상기 산화가스제어장치는 상기 산화가스공급장치를 조정하여 산화가스유량을 감소시키는산화가스유량제어장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 4] 제3항에 있어서,상기 산화가스유량제어장치는 산화가스의 화학양론비를 1.0 ~ 3.0의 범위 이내로 감소시키도록상기산화가스공급장치조정하는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 5] 제2항에 있어서,상기 산화가스유로 출구 부근에 배치되어 상기 산화가스의 압력을 조절하는 산화가스압조절밸브를 더 포함하여 이루어지고,상기 산화가스제어장치는 상기 산화가스압조절밸브를 조정하여 산화가스압을 증가시키는 산화가스압제어장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 6] 제5항에 있어서,상기 산화가스압제어장치는 산화가스압을 대기압 ~ 0.3 mpa의 범위 이내로 증가시키도록 상기 산화가스압조절밸브조정하는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 7] 제1항에 있어서,상기 판정장치는, 전체 연료전지의 저항값을 측정하고, 상기 저항값이 복수의 온도 각각에서 상기 단일 전지 및 스택 중 하나 이상의 미리 측정된 저항의 최소값의 105%를 초과할 때, 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분한 것 및 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분한 것 중 하나 이상으로 판정하는제1판정장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 8] 제1항에 있어서,상기 판정장치는, 전체 연료전지의 저항값과 전압을 측정하고, 상기 저항값이 복수의 온도 각각에서 상기 단일 전지 및 스택 중 하나 이상의 미리 측정된 저항의 최소값의 105%보다 작고, 상기 전압은 복수의 온도 각각에서 상기 단일 전지 및 스택 중 하나 이상의 미리 측정된 전압의 최대값의 95%보다 작을 때, 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 과도한 것 및 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것 중 하나 이상으로 판정하는제2판정장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 9] 제1항에 있어서,상기 판정장치는, 상기 산화가스유로를 통과하는 산화가스의 압력강하를 측정하고, 상기 압력강하가 상기 산화가스유로를 통과하는 산화가스의 미리 측정된 압력강하의 최소값의 105%보다 작을 때, 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분한 것 및 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분한 것 중 하나 이상으로 판정하는제3판정장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 10] 제1항에 있어서,상기 판정장치는, 상기 산화가스유로를 통과하는 산화가스의 압력강하를 측정하고, 상기 압력강하가 상기 산화가스유로를 통과하는 산화가스의 미리 측정된 압력강하의 최대값의 105%를 초과할 때, 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 과도한 것 및 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것 중 하나 이상으로 판정하는제4판정장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 11] 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,연료가스제어장치;산화가스제어장치;제7항에 따른 제1판정장치 및 제9항에 따른 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치;제8항에 따른 제2판정장치 및 제10항에 따른 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치;상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정한 후, 상기 연료가스제어장치를 1회 이상 운전하는 수분수송촉진제어개시장치;수분수송촉진제어개시장치가 상기 연료가스제어장치를 운전한 후, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정한 후, 상기 연료가스제어장치를 정지시키는 수분수송촉진제어중단장치;상기 수분수송촉진제어중단장치가 상기 연료가스제어장치를 정지시킨 후, 상기 산화가스제어장치를 1회 이상 운전하는 수분수송억제제어개시장치;상기 제2판정장치 및 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것으로 판정한 후, 상기 산화가스제어장치의 모든 요소를 정지시키는 수분수송억제제어중단장치; 및상기 수분수송억제제어중단장치가 상기 산화가스제어장치의 모든 요소를 정지시킨 후, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정하는 경우에는 상기 수분수송촉진제어개시장치가 상기 연료가스제어장치를 다시 운전하게 하고, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분하지 않은 것으로 판정하는 경우에는 상기 연료전지를 계속 운전하게 하는부족수량최종판정장치포함하여이루어지는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 12] 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,연료가스제어장치;산화가스제어장치;제7항에 따른 제1판정장치 및 제9항에 따른 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치;제8항에 따른 제2판정장치 및 제10항에 따른 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치;상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정한 후, 상기 산화가스제어장치를 1회 이상 운전하는 수분수송억제제어개시장치;수분수송억제제어개시장치가 상기 산화가스제어장치를 운전한 후, 상기 제2판정장치 및 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것으로 판정한 후, 상기 산화가스제어장치를 정지시키는 수분수송억제제어중단장치;상기 수분수송억제제어중단장치가 상기 산화가스제어장치를 정지시킨 후, 상기 연료가스제어장치를 1회 이상 운전하는 수분수송촉진제어개시장치;상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정한 후, 상기 연료가스제어장치의 모든 요소를 정지시키는 수분수송촉진제어중단장치; 및상기 수분수송촉진제어중단장치가 상기 연료가스제어장치의 모든 요소를 정지시킨 후, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정하는 경우에는 상기 수분수송억제제어개시장치가 상기 산화가스제어장치를 다시 운전하게 하고, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 입구 부근의 수량이 불충분하지 않은 것으로 판정하는 경우에는 상기 연료전지를 계속 운전하게 하는부족수량최종판정장치포함하여이루어지는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 13] 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,연료가스제어장치;산화가스제어장치;제7항에 따른 제1판정장치 및 제9항에 따른 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치;제8항에 따른 제2판정장치 및 제10항에 따른 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치;상기 연료가스제어장치를 1회 이상 운전하는 약간과도수분수송촉진제어개시장치;상기 약간과도수분수송촉진제어개시장치가 상기 연료가스제어장치를 운전한 후, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정한 후, 상기 연료가스제어장치를 정지시키는 약간과도수분수송촉진제어중단장치;상기 약간과도수분수송촉진제어중단장치가 상기 연료가스제어장치를 정지시킨 후, 상기 산화가스제어장치를 운전하는 수분수송억제제어개시장치;상기 제2판정장치 및 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것으로 판정한 후, 상기 산화가스제어장치의 모든 요소를 정지시키는 수분수송억제제어중단장치;상기 수분수송억제제어중단장치가 상기 산화가스제어장치의 모든 요소를 정지시킨 후, 상기 연료가스제어장치를 운전하는 수분수송촉진제어개시장치; 및상기 수분수송촉진제어개시장치가 상기 연료가스제어장치를 운전한 후, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정하는 경우에는 상기 수분수송억제제어개시장치가 상기 산화가스제어장치를 다시 운전하게 하고, 상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분하지 않은 것으로 판정하는 경우에는 상기 연료가스제어장치를 정지시키고 상기 연료전지를 계속 운전하게 하는 수분수송촉진제어중단장치포함하여이루어지는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 14] 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,연료가스제어장치;산화가스제어장치;제7항에 따른 제1판정장치 및 제9항에 따른 제3판정장치 중 하나 이상의 판정장치;제8항에 따른 제2판정장치 및 제10항에 따른 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치;상기 산화가스제어장치를 1회 이상 운전하는 약간과도수분수송억제제어개시장치;상기 약간과도수분수송억제제어개시장치가 상기 산화가스제어장치를 운전한 후, 상기 제2판정장치 및 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것으로 판정한 후, 상기 산화가스제어장치를 정지시키는 약간과도수분수송억제제어중단장치;상기 약간과도수분수송억제제어중단장치가 상기 산화가스제어장치를 정지시킨 후, 상기 연료가스제어장치를 운전하는 수분수송촉진제어개시장치;상기 제1판정장치 및 제3판정장치 중 하나 이상이 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 불충분한 것으로 판정한 후, 상기 연료가스제어장치의 모든 요소를 정지시키는 수분수송촉진제어중단장치;상기 수분수송촉진제어중단장치가 상기 연료가스제어장치의 모든 요소를 정지시킨 후, 상기 산화가스제어장치를 운전하는 수분수송억제제어개시장치; 및상기 수분수송억제제어개시장치가 상기 산화가스제어장치를 운전한 후, 상기 제2판정장치 및 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도한 것으로 판정하는 경우에는 상기 수분수송촉진제어개시장치가 상기 연료가스제어장치를 다시 운전하게 하고, 상기 제2판정장치 및 제4판정장치 중 하나 이상의 판정장치가 상기 산화가스유로 출구 부근의 수량이 과도하지 않은 것으로 판정하는 경우에는 상기 산화가스제어장치를 정지시키고 상기 연료전지를 계속 운전하게 하는 수분수송억제제어중단장치포함하여이루어지는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 15] 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,연료가스압조절밸브가 상기 연료가스유로 출구 부근에 제공되고, 상기 연료가스제어장치는 상기 연료가스압조절밸브를 조정하여 연료가스압을 감소시키는 연료가스압제어장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 16] 제15항에 있어서,상기 연료가스압제어장치는 연료가스압을 대기압 ~ 0.3 mpa의 범위 이내로 감소시키도록 상기 연료가스압조절밸브조정하는것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 17] 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,연료가스를 연료전지에 공급하는 연료가스공급장치를 더 포함하여 이루어지고,상기 연료가스제어장치는 상기 연료가스공급장치를 조정하여 연료가스유량을 증가시키는연료가스유량제어장치인것을특징으로 하는연료전지시스템. [청구항 18] 제17항에 있어서,상기 연료가스유량제어장치는 연료가스의 화학양론비를 1.0 ~ 10의 범위 이내로 증가시키도록상기연료가스공급장치조정하는것을특징으로 하는연료전지시스템.