요약본 발명은 양성자교환막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cell ; PEMFC)를 이용한 하이브리드 수소연료전지 차량에 적용되는 보조기기(balance of plant ; BOP)의 제어시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, BOP에 대한 제어가 개별적으로 이루어짐으로 인해 각각의 파라미터들의 상호 영향이 고려되지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 비례-적분-미분(Proportional-Integral-Derivative ; PID) 및 단일입력-단일출력(Single-Input Single-Output ; SISO) 기반 제어방식의 문제점을 해결하기 위해, 연료전지 시스템의 각종 파라미터에 대한 측정값에 근거하여 최적의 산소초과비율(oxygen excess ratio)을 추정하도록 구성되는 하이브리드 적응형(hybrid adaptive) 최대전력점추종(Maximized Power Point Tracking ; MPPT) 기술과 다중입력-다중출력(Multiple-Input Multiple-Output ; MIMO) 방식에 기반하여 각각의 파라미터들의 상호 영향을 반영하여 연료전지의 BOP에 대한 제어가 보다 효과적이고 효율적으로 이루어질 수 있으며, 그것에 의해, 연료전지의 전체적인 효율 및 성능을 향상시킬 수 있도록 구성되는 하이브리드 수소연료전지 차량의 BOP 제어시스템 및 방법이 제공된다.
대표 청구항양성자교환막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cell ; PEMFC)를 포함하는 연료전지에 구비되는 각종 보조기기(balance of plant ; BOP)의 동작을 제어하기 위한 BOP 제어시스템에 있어서, 연료전지의 각 부분에 대한 파라미터를 수집하는 처리가 수행되도록 이루어지는 데이터수집부; 상기 데이터수집부를 통해 수집된 각각의 데이터에 근거하여 상기 연료전지에 대한 연료공급기준을 결정하는 처리가 수행되도록 이루어지는 연료공급기준 산출부; 상기 연료전지의 부하에 따른 전력수요에 근거하여 상기 연료전지에 대한 전력기준을 산출하는 처리가 수행되는 전력기준 산출부; 상기 전력기준 산출부에 의해 산출된 상기 전력기준에 근거하여 상기 연료전지에 대한 온도기준을 산출하는 처리가 수행되는 온도기준 산출부; 및 상기 연료공급기준 산출부, 상기 전력기준 산출부 및 상기 온도기준 산출부에 의해 각각 산출된 상기 연료공급기준, 상기 전력기준 및 상기 온도기준에 근거하여 각각의 BOP를 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 BOP 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 연료공급기준 산출부는, 최대전력점추종(Maximized Power Point Tracking ; MPPT) 알고리즘을 이용하여, 상기 데이터수집부를 통해 수집된 각각의 데이터에 근거하여 상기 연료공급기준을 결정하기 위한 산소초과비(λO2,opt)를 산출하고, 산출된 상기 산소초과비(λO2,opt)에 따라 상기 연료공급기준을 결정하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 BOP 제어시스템.
