• Title/Summary/Keyword: 가정용 연료전지 시스템

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Analysis on the Effect of Driving Condition in PEM Fuel Cell Durability (자동차용 연료전지의 운전환경에 따른 내구성 분석)

  • Yoo, Seung-Eul;Goo, Young-Mo;Kim, Myoung-Hwan;Son, Ik-Jae;Yoon, Jong-Jin;Oh, Seung-Chan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.161-164
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    • 2007
  • 연료전지의 상용화 시점에 이르러 내구성에 대한 기술 확보가 점점 더 부각되고 있다. 현재 연료전지의 내구성을 감소시키는 1차적인 요인은 핵심부품인 촉매, 전해질막, MEA(Membrane & Electrode Assembly) 등에 의한 것이며 2차적인 요인은 운전 시스템 및 환경 등에 의해 결정되어진다. 특히, 연료전지자동차는 이동용, 가정용, 발전용에 비하여 부하변동이 극심한 조건에서 운전되기 때문에 연료전지 시스템의 내구성 확보에 많은 제어기술이 요구된다. 본 연구에서는 연료전지자동차 운전조건(Driving mode)을 부하변동 기준에 의한 고전류, 중전류, 저전류의 3가지 모드로 분류하였다. 각각의 운전조건에서 일정 cycle마다 성능곡선을 측정하여 10만 cycle 이상의 반복운전을 수행하였으며 측정된 성능곡선을 empirical equation에 적용하여 시간에 따른 overvoltage 인자에 대한 분석을 하였다. 운전시간이 증가함에 따라 고전류 모드의 경우 activation overvoltage 인자 중 current density loss가 증가하여 OCV가 급격히 감소하였으나 내구성은 저전류 모드에 비하여 높게 나타났다. 저전류 모드의 경우 고전류 모드와 상반된 결과를 보였으며 성능감소요인은 activation 및 ohmic overvoltage의 점차적인 증가에 의한 것으로 분석되었다.

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A Study on the Design of High Efficiency Push-Pull Converter for Residential Fuel Cell Power System (가정용 연료전지 전원시스템을 위한 고효율 푸쉬풀 컨버터의 설계에 관한 연구)

  • Cho, Kwan-Seok;Kim, Tae-Hoon;Lee, Jong-Hak;Lee, Seong-Joon;Choi, Woo-Jin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.81-83
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    • 2009
  • 가정용 연료전지의 상용화를 위해서는 시스템의 신뢰성과 경제성 향상이 중요한 문제이며, 경제성 향상은 시스템의 가격 절감과 컨버터의 효율 향상을 통해서 달성될 수 있다. 본 논문은 1kW급 가정용 연료전지 시스템을 위한 새로운 고효율 푸쉬풀 컨버터의 토폴로지를 제안한다. 제안된 컨버터는 2차측을 낮은 정격 전압을 가진 정류 다이오드를 사용한 2단 정류구조로 구성하여 다이오드의 손실을 저감시키고, 다이오드의 접합 커패시턴스와 변압기의 누설 인덕턴스의 상호작용에 의해 발생하는 공진 전압의 크기를 저감시킴으로써 스너버에서 소모되는 전력을 줄여 효율을 향상시켰다. 실험에서는 일반적인 형태의 푸쉬풀 컨버터 1차측 회로와 고주파 변압기는 공유하고, 2차측회로만 변경하는 방법으로 효율을 측정하여 비교함으로써 제안된 방식의 우수함을 증명하였다. 제안된 방식의 푸쉬풀 컨버터는 기존방식에 비해 특히 경부하에서 높은 효율을 나타내었으며, 전 부하 구간에서 효율의 변화가 크지 않아 부하가변 방식의 운전에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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A study on the 1kW PEMFC verification system install inside Dongshin University (동신대학교 1kw PEMFC 실증 시스템에 관한 연구)

  • Choi, H.J.;Jeon, G.Y.;Cha, I.S.;Kim, D.M.;Kim, S.K.;Yoon, J.P.;Kim, J.S.;Jeon, S.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1253-1254
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    • 2007
  • 본 논문에서는 에너지 수요의 급증으로 세계적으로 에너지 수습의 불안이 고조되고 있는 이시점에서 차세대 친환경 에너지원으로 각광 받고 있는 연로전지에 대한 모니터링 사업에 대한 실증화 연구에 관하여 논의 하고자 한다. 한국 가스공사에서 주관한 1kw가정용 연료전지 시스템 모니터링사업은 3차년도 사업으로 나뉘어져있으며 본연구는 1차연도 사업으로 3000시간동안의 시스템의 평가 설치 운전을 하고 가정용연료전지대규모 모니터링을 통한 실측 데잉터를 분석하고 Cost down 과 시스템의 내구성향상, 부품국산화율 향상및 과제 도출을 통한 가정용 연료전지 보급기반을 목적으로 하고 있다.

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A simulation study on residential fuel cell system for cost curtailment (가정용 연료전지 시스템 대상 시뮬레이션 기반 비용절감 기법 연구)

  • Hwang, Su-Young;Kim, Min-Jin;Lee, Jin-Ho;Lee, Won-Yong
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2008.11b
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    • pp.3148-3153
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    • 2008
  • Residential fuel cell cogeneration systems have gained much interest due to its high efficiency. In this study, we have performed numerical simulation of residential fuel cell cogeneration system which includes a fuel cell/grid hybrid system. The cogeneration system consists of 1kW PEFC, cooling system, inverter/converter and reformer. Several empirical models have been employed for respective components to improve the accuracy of the simulations. The load varies seasonally. The present simulations can successfully predict the characteristics of the hybrid cogeneration system and thus it can be utilized for establishing an optimal operating strategy of the system.

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가정용 연료전지 시스템

  • Song, Yu-Jin
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.19 no.2
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    • pp.38-38
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    • 2005

Fuel Cell PCS using the Multi level resonant Push-Pull Converter (멀티레벨 공진형 푸쉬풀 컨버터를 이용한 연료전지용 PCS)

  • Han, Donghwa;Lee, Youngjin;Choe, Jung-Muk;Jeong, Byonghwan;Choe, Gyuha
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.244-245
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    • 2010
  • 본 논문은 1kW급 가정용 연료전지의 계통연계 및 고효율 전력변환 시스템 개발에 관한 것이다. 본 시스템에서 구현된 전력변환장치는 일반적인 연료전지용 PCS와 마찬가지로 DC/DC 컨버터부와 DC/AC 인버터부로 구성되며, 전체 시스템의 동작은, DC/DC 컨버터부에서는 고효율화를 위하여 공진형으로 동작되며, DC/AC 인버터부에서는 출력전력 제어와 계통연계를 수행한다.

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The Output characteristic Analysis in Boost PCS for 1kW Fuel-Cell System (1kW 급 연료전지용 Boost PCS 손실 분석)

  • Choi, J.M.;Lee, Y.J.;Han, D.H.;Kwon, W.S.;Choi, S.K.;Jung, B.H.;Shin, W.S.;Choe, G.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.194-196
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    • 2009
  • 본 논문은 연료전지용 전력변환 시스템 중 저주파(60Hz) 변압기를 사용하는 방식 인 Boost PCS를 대상으로 이전 연구에 진행되었던 최적설계를 바탕으로 제작된 PCS의 손실을 분석하고 컨버터부 인버터부 변압기부의 전력에 따른 효율을 분석하여 가정용 연료전지 PCS의 설계에서의 최적화 지침을 제공하고자 한다.

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