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KR101511866B1 - 연료전지 스택의 고장 진단 방법 및 이를 실행하는 장치 - Google Patents

연료전지 스택의 고장 진단 방법 및 이를 실행하는 장치 Download PDF

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KR101511866B1
KR101511866B1 KR20130135253A KR20130135253A KR101511866B1 KR 101511866 B1 KR101511866 B1 KR 101511866B1 KR 20130135253 A KR20130135253 A KR 20130135253A KR 20130135253 A KR20130135253 A KR 20130135253A KR 101511866 B1 KR101511866 B1 KR 101511866B1
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KR
South Korea
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fuel cell
cell stack
voltage
output voltage
fault diagnosis
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민태홍
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현대오트론 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택 고장 진단 장치에서 실행되는 연료전지 스택 고장 진단 방법은 상기 연료전지 스택에 전류를 인가하는 단계, 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 측정하는 단계 및 상기 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 특정 구간에서 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 분석하고, 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 분석 결과에 따라 상기 연료전지 스택의 고장 여부를 판단하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명은 연료전지 스택에 구형파 형태의 전류를 인가시킨 후 연료전지 스택의 출력전압을 분석하여 연료전지의 고장 여부를 판단하기 때문에 정형파 신호를 생성할 때보다 입력 신호 생성에 필요한 시스템을 단순화시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

연료전지 스택의 고장 진단 방법 및 이를 실행하는 장치{METHOD FOR MONITORING OF FUEL CELL STACK STATUS AND APPARATUS PERFROMING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 연료전지 스택의 고장 진단 방법 및 이를 실행하는 장치에 관한 것이다.
연료전지는 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 스택 내에서 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전장치이며, 산업용, 가정용 및 차량 구동용 전력을 공급할 뿐만 아니라 소형의 전기/전자제품, 특히 휴대용 장치의 전력 공급에도 적용될 수 있다.
연료전지는 구성하는 전해질과 촉매에 따라 동작온도, 화학적 특성, 성능 등이 상이하며 이에 따라 연료전지 종류를 구분한다. 연료전지 종류 중 고분자전해질 연료전지(PEMFC: Polymr Electrolyte Memory Fuel Cell)는 동작온도가 낮고 전기효율이 높으며 시동 속도가 빨라서 자동차나 산업용 기계에 쓰인다.
자동차에 사용되는 연료전지는 안전성이 중요하기 때문에 정확하고 신속한 고장진단이 필요하다. 연료전지 고장진단법으로는 셀 전압 측정법(CVM: Cell Voltage Monitoring), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS: Electrochemical Impedance Spectroscopy) 및 비선형 응답기법 등이 있다.
종래의 셀 전압 측정법은 스택 내의 모든 셀 또는 2개 셀의 전압을 직접 측정하며, 측정 정보를 모든 셀의 전압을 취합하는 주 제어기(상위 제어기)가 통합 처리하며, 고장 원인보다는 고장 결과로 인해 나타나는 전압 강하를 감시하는 방식이다.
이러한 셀 전압 측정장치는 배터리에 대한 측정에도 사용되고 있다. 종래의 셀 전압 측정장치는 직접적으로 셀 전압을 측정하므로 고장 셀의 위치 측정이 가능한 장점은 있다. 하지만, 연료전지 스택은 100개 이상의 셀로 구성되어 있기 때문에 모든 셀에 하네스를 연결하여 전압을 측정하는 것은 구성이 복잡하여 가격 경쟁력이 떨어지고 신뢰성이 저하된다는 단점이 있다.
전기화학적 임피던스 분광법은 주로 전기화학분야에서 전극 반응이나 복합체의 특성을 파악하는데 이용되는 방법이다. 전기화학적 임피던스 분광법은 시스템 응답의 분석을 통해 복합체의 성질 및 구조, 반응에 관한 종합적인 정보를 얻을 수 있으며, 응용 화학분야나 의공학, 생체공학 분야에서도 매우 유용한 툴로 이용되고 있다.
그러나, 전기화학적 임피던스 분광법은 오프라인(Off-line)용으로 오랜 검사시간이 필요하고, 실시간 검출이 불가하며, 가격이 고가일 뿐만 아니라 단위 셀의 검사에만 사용이 가능하다.
비선형 응답기법은 연료전지 시스템 모델의 선형성 판단을 통해 고장을 진단하는 방법으로 전기화학적 임피던스 분광법과 유사하게 교류 전류를 입력으로 하여 출력전압을 측정하고, 출력전압의 초고주파 왜율을 계산하여 연료전지 시스템 모델의 선형성을 판단하여 고장진단을 하는 방법이다.
이러한 비선형 응답기법은 하나의 주파수 성분의 입력 교류 전류를 사용하기 하기 때문에 여러 주파수 성분의 입력 교류 전류를 사용하는 전기화학적 임피던스 분광법에 비해 수행시간이 짧다는 장점이 있다.
하지만, 입력 교류 전류로 사용되는 정현파 교류 전류를 만드는 과정은 복합한 제어와 고가의 비용이 요구되며, 교류 전류를 입력으로 하여 출력전압을 측정하고, 출력전압의 초고주파 왜율을 계산하여 선형성을 판단하여 고장을 진단하는 연산은 매우 복잡하다는 단점이 있다.
본 발명은 연료전지 스택과 부하간의 연결 노드에 구형파 전류를 인가시킨 후 연료전지 스택의 출력전압을 분석하여 연료전지의 고장 여부를 판단하기 때문에 정형파 신호를 생성할 때보다 입력 신호 생성에 필요한 시스템을 단순화시킬 수 있는 연료전지 스택의 고장 진단 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 연료전지 스택의 출력 전압 중 중간 전압이 가장 높은 전압 및 가장 낮은 전압의 중간 전압에 해당하는지 여부에 따라 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하므로 비선형 응답인지 여부를 판단하는 방법을 단순화하여 연산 속도를 높이고 안정성을 높이며 비용을 줄일 수 있는 연료전지 스택의 고장 진단 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예들 중에서, 연료전지 스택 고장 진단 장치에서 실행되는 연료전지 스택 고장 진단 방법은 상기 연료전지 스택에 전류를 인가하는 단계, 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 측정하는 단계 및 상기 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 특정 구간에서 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 분석하고, 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 분석 결과에 따라 상기 연료전지 스택의 고장 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
실시예들 중에서, 연료전지 스택 고장 진단 장치는 상기 연료전지 스택에 전류를 인가하는 전류 인가부, 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 측정하는 스택전압 측정부 및 상기 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 특정 구간에서 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 분석하고, 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 분석 결과에 따라 상기 연료전지 스택의 고장 여부를 판단하는 연료전지 고장 판단부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명에 따르면, 연료전지 스택과 부하간의 연결 노드에 구형파 전류를 인가시킨 후 연료전지 스택의 출력전압을 분석하여 연료전지의 고장 여부를 판단하기 때문에 정형파 신호를 생성할 때보다 입력 신호 생성에 필요한 시스템을 단순화시킬 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 연료전지 스택의 출력 전압 중 중간 전압이 가장 높은 전압 및 가장 낮은 전압의 중간 전압에 해당하는지 여부에 따라 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하므로 비선형 응답인지 여부를 판단하는 방법을 단순화하여 연산 속도를 높이고 안정성을 높이며 비용을 줄일 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택의 고장 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택의 고장 진단 장치의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 고장 진단 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 연료전지에 인가되는 전류의 형태를 설명하기 위한 참조도이다.
도 5는 전류-전압 특성 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 6은 연료전지의 출력 전압을 설명하기 위한 참조도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택의 고장 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 연료전지 스택의 고장 진단 시스템은 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100), 연료전지 스택(200) 및 주입전류 발생기(300)를 포함한다.
연료전지 스택(200)은 다수의 단위 셀 들이 연속적으로 배열되어 구성되며, 주입전류 발생기(300)에 의해 발생된 전류를 인가 받으면, 고장 진단 시스템의 동작이 시작된다.
일 실시예에서, 연료전지 스택(200)은 주입전류 발생기(300)에 의해 생성된 구형파 형태의 전류를 인가받으면 고장 진단 시스템의 동작이 시작될 수 있다. 여기에서, 주입전류 발생기(300)는 정형파 형태의 전류 대신 구형파 형태의 전류를 생성하여 연료전지 스택(200)에 인가시킨다. 일반적으로 정형파 형태의 전류를 만들기 위해서는 고속의 스위칭 게이트 드라이버, 고전압 승압 회로, 고용량의 LC 필터가 필요하며 생산과정에서 많은 열이 발생한다는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명에서는 주입전류 발생기(300)의 ON/OFF 제어만으로 생성 가능한 구형파 형태의 전류를 사용하기 때문에 시스템의 복잡도를 단순화할 수 있다는 효과가 있다.
주입전류 발생기(300)에 의해 생성된 구형태 형태의 전류는 연료전지 스택(200)과 부하간의 연결 노드에 인가된다. 일반적으로, 부하의 소비전류는 구형파 전류의 인가 여부에 상관없이 일정하기 때문에 구형파 전류를 인가하게 되면 연료전지 스택(200)의 출력 전류가 변하게 되고 이로 인해 출력 전압도 변하게 된다.
연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 연료전지 스택(200)의 출력 전압을 측정하고, 출력 전압을 이용하여 연료전지 스택의 고장을 진단할 수 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택의 고장 진단 장치의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 전류 인가부 (110), 스택전압 측정부(120) 및 연료전지 고장 판단부(130)를 포함한다.
전류 인가부(110)는 연료전지 스택에 전류를 인가한다. 여기에서, 연료전지 스택에 인가되는 전류는 구형태 형태의 전류이다.
스택전압 측정부(120)는 연료전지 스택의 출력 전압을 측정한다. 여기에서, 연료전지 스택의 출력 전압도 구형태 형태일 수 있다.
연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 특정 구간에서 연료전지 스택의 출력 전압을 추출한다.
일 실시예에서, 연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 선형 구간에서 연료전지 스택의 출력 전압을 추출할 수 있다. 여기에서, 선형 구간은 연료전지 스택의 출력 전압 중 정상적인 전압의 변화를 나타내는 구간일 수 있다.
연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 선형 구간에서 추출한 연료전지 스택의 출력 전압을 분석하여 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 판단한다.
일 실시예에서, 연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택의 출력 전압 중 가장 높은 전압, 가장 낮은 전압 및 가장 높은 전압과 가장 낮은 전압 사이에 위치하는 전압을 이용하여 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택의 출력 전압 중 가장 높은 전압과 가장 낮은 전압 사이에 위치하는 전압이 가장 높은 전압 및 가장 낮은 전압의 중간 전압에 해당하면 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답이라고 판단할 수 있다.
다른 예를 들어, 연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택의 출력 전압 중 가장 높은 전압과 가장 낮은 전압 사이에 위치하는 전압이 가장 높은 전압 및 가장 낮은 전압의 중간 전압을 벗어나면 연료전지 스택의 출력 전압이 비선형 응답이라고 판단할 수 있다.
연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 판단한 결과에 따라 연료전지 스택의 고장 여부를 판단한다.
일 실시예에서, 연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답이면 연료전지 스택이 정상이라고 판단할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 연료전지 고장 판단부(130)는 연료전지 스택의 출력 전압이 비선형 응답이면 연료전지 스택이 비정상이라고 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 고장 진단 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 연료전지 스택에 전류를 인가시킨다(단계 S310). 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 연료전지 스택의 출력전압을 측정한다(단계 S320). 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 연료전지 스택에 인가된 전류와 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 특정 구간에서 연료전지 스택의 출력 전압을 분석한다(단계 S330). 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 연료전지 스택의 출력 전압의 분석 결과에 따라 연료전지 스택의 고장 여부를 판단한다(단계 S340).
도 4는 연료전지에 인가되는 전류의 형태를 설명하기 위한 참조도이다. 도 5는 전류-전압 특성 곡선을 나타내는 그래프이다. 도 6은 연료전지의 출력 전압을 설명하기 위한 참조도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 연료전지 스택에 도 4와 같은 구형파 형태의 전류가 입력된 후,
도 5에서 보는 바와 같이 연료전지 스택이 정상일 경우에는 전류-전압 특성 곡선이 선형 구간에 존재하지만, 비정상일 경우에는 전류-전압 특성 곡선이 비선형인 구간에 존재한다. 즉, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 특정영역에서 연료전지 스택이 정상일 경우에는 선형 응답을 하고 비정상일 경우에는 비선형 응답을 하는 것을 알 수 있다
연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 연료전지 스택이 정상적인 경우의 선형 구간(510)에서 추출된 도 6과 같은 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하여 연료전지 스택의 고장 여부를 판단할 수 있다.
이하에서는, 도 6 및 [수학식 1]을 참조하여 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 도 6의 연료전지 스택의 출력 전압 (610)에서 가장 높은 전압(V1, 610a), 가장 낮은 전압(V2, 610c) 및 가장 높은 전압(V1, 610a)과 가장 낮은 전압(V2, 610c) 사이에 위치하는 전압(V3, 610b)을 이용하여 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단할 수 있다.
여기에서, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 전압(V3, 610b)이 가장 높은 전압(V1, 610a) 및 가장 낮은 전압(V2, 610c)의 중간 전압을 벗어나기 때문에 도 6의 연료전지 스택의 출력 전압(610)은 비선형 응답이라고 판단할 수 있다.
즉, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 전압(V3, 610b)은 가장 높은 전압(V1, 610a) 및 가장 낮은 전압(V2, 610c)을 합한 값의 절반에 해당하는 전압을 벗어나기 때문에 도 6의 연료전지 스택의 출력 전압(610)은 비선형 응답이라고 판단할 수 있다.
연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 도 6의 연료전지 스택의 출력 전압 (620)에서 가장 높은 전압(V1, 620a), 가장 낮은 전압(V2, 620c) 및 가장 높은 전압(V1, 620a)과 가장 낮은 전압(V2, 620c) 사이에 위치하는 전압(V3, 620b)을 이용하여 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단할 수 있다.
여기에서, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 전압(V3, 620b)이 가장 높은 전압(V1, 610a) 및 가장 낮은 전압(V2, 620c)의 중간 전압에 해당하기 때문에 도 6의 연료전지 스택의 출력 전압(620)은 선형 응답이라고 판단할 수 있다.
즉, 연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 전압(V3, 620b)은 가장 높은 전압(V1, 620a) 및 가장 낮은 전압(V2, 620c)을 합한 값의 절반에 해당하기 때문에 도 6의 연료전지 스택의 출력 전압(610)은 비선형 응답이라고 판단할 수 있다. 이러한 과정은 하기의 [수학식 1]과 같은 표현될 수 있다.
[수학식 1]
ABS((V1+V3) >>1) - V2) < 임계값(Threshold): 선형 응답
ABS((V1+V3) >>1) - V2) > 임계값(Threshold): 비선형 응답
V1: 연료전지 스택의 출력 전압 중 가장 높은 전압,
V3: 연료전지 스택의 출력 전압 중 가장 낮은 전압,
V2: V1과 V2 사이에 위치하는 전압,
ABS(): 절대값을 반환하는 함수,
>>: Right Shift
연료전지 스택의 고장 진단 장치(100)는 도 6의 참조번호(620)과 같이 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답이면 연료전지 스택이 정상이라고 판단하고, 도 6의 참조번호(610)과 같이 연료전지 스택의 출력 전압이 비선형 응답이면 연료전지 스택이 비정상이라고 판단할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 연료전지 스택의 고장 진단 장치
110: 전류 인가부
120: 스택전압 측정부
130: 연료전지 고장 판단부
200: 연료전지 스택
300: 주입전류 발생기

Claims (14)

  1. 연료전지 스택 고장 진단 장치에서 실행되는 연료전지 스택 고장 진단 방법에 있어서,
    상기 연료전지 스택에 전류를 인가하는 단계;
    상기 연료전지 스택의 출력 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 선형 구간에서 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 분석하고, 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 분석 결과에 따라 상기 연료전지 스택의 고장 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 선형 구간은 상기 연료전지 스택의 출력 전압 중 정상적인 전압의 변화를 나타내는 구간인 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지 스택에 인가된 전류 및 상기 연료전지 스택의 출력전압 각각은
    구형파 형태인 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연료전지 스택의 고장 여부를 판단하는 단계는
    상기 연료전지 스택의 출력 전압 중 가장 높은 전압, 가장 낮은 전압 및 상기 가장 높은 전압과 상기 가장 낮은 전압 사이에 위치하는 전압을 이용하여 상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하는 단계는
    상기 가장 높은 전압과 상기 가장 낮은 전압 사이에 위치하는 전압이 상기 가장 높은 전압 및 상기 가장 낮은 전압의 중간 전압에 해당하면 상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답이라고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하는 단계는
    상기 가장 높은 전압과 상기 가장 낮은 전압 사이에 위치하는 전압이 상기 가장 높은 전압 및 상기 가장 낮은 전압의 중간 전압을 벗어나면 상기 연료전지 스택의 출력 전압이 비선형 응답이라고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 방법.
  7. 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료전지 스택의 고장 여부를 판단하는 단계는
    상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답이면 상기 연료전지 스택이 정상이라고 판단하는 단계; 및
    상기 연료전지 스택의 출력 전압이 비선형 응답이면 상기 연료전지 스택이 비정상이라고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 방법.
  8. 연료전지 스택 고장 진단 장치에 있어서,
    상기 연료전지 스택에 전류를 인가하는 전류 인가부;
    상기 연료전지 스택의 출력 전압을 측정하는 스택전압 측정부; 및
    상기 연료전지 스택에 인가된 전류와 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 관계 중 선형 구간에서 상기 연료전지 스택의 출력 전압을 분석하고, 상기 연료전지 스택의 출력 전압의 분석 결과에 따라 상기 연료전지 스택의 고장 여부를 판단하는 연료전지 고장 판단부를 포함하고,
    상기 선형 구간은 상기 연료전지 스택의 출력 전압 중 정상적인 전압의 변화를 나타내는 구간인 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연료전지 스택에 인가된 전류 및 상기 연료전지 스택의 출력전압 각각은
    구형파 형태인 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 장치.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 연료전지 고장 판단부는
    상기 연료전지 스택의 출력 전압 중 가장 높은 전압, 중간 전압 및 가장 낮은 전압을 이용하여 상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답인지 또는 비선형 응답인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 연료전지 고장 판단부는
    상기 중간 전압이 상기 가장 높은 전압 및 상기 가장 낮은 전압의 중간 전압에 해당하면 상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답이라고 판단하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 연료전지 고장 판단부는
    상기 중간 전압이 상기 가장 높은 전압 및 상기 가장 낮은 전압의 중간 전압을 벗어나면 상기 연료전지 스택의 출력 전압이 비선형 응답이라고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 장치.
  14. 제12항 또는 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연료전지 고장 판단부는
    상기 연료전지 스택의 출력 전압이 선형 응답이면 상기 연료전지 스택이 정상이라고 판단하고, 상기 연료전지 스택의 출력 전압이 비선형 응답이면 상기 연료전지 스택이 비정상이라고 판단하는 것을 특징으로 하는
    연료전지 스택 고장 진단 장치.
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