• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.355-356
• /
• 2014

본 논문에서는 독립형 마이크로그리드에 적용되는 디젤발전기의 동작을 해석하고 디젤발전기의 실제 시스템에 대하여 고려한 모델링 및 제어에 대하여 서술한다. D-Q축의 임피던스가 서로 다른 돌극형 디젤발전기로, 제어는 조속기와 여자기로 나뉘며 엑추에이터, 디젤엔진, 그리고 여자기의 응답속도를 고려하여 모델링하였다. 조속기는 주파수를 60Hz로 유지하고 유효전력을 지령치만큼 발전한다. 여자기는 전압을 $380V_{LL}$로 유지하고 무효전력을 0으로 만드는 제어를 수행한다. 본 논문에서는 독립형 마이크로그리드에 적용되는 50kVA 디젤발전기의 조속기와 여자기를 모델링 및 제어하고 MATLAB/Simulink를 통해 디젤발전기의 동작을 해석하여 독립형 마이크로그리드에서의 운전 타당성을 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.147-148
• /
• 2015

본 논문에서는 50kW 디젤발전기를 MATLAB/SIMULINK를 이용해 모델링 하였으며, 독립운전을 통해 배터리에 전력을 공급하는 시스템을 시뮬레이션 하였다. 독립운전에서의 디젤발전기 제어기는 주파수를 제어하는 조속기와 전압을 제어하는 여자기로 구성되어 있으며, 액추에이터와 디젤엔진 등은 응답 속도를 고려한 시정수를 갖는 시지연 함수로써 모델링하였다. 디젤발전기에서 CVCF 제어를 통해 BESS(Battery Energy Storage System)에 전력을 공급할 때, 디젤발전기와 BESS 측의 전압 특성을 분석하였다.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.14-20
• /
• 2005

내연기관 연소는 난류유동, 분무, 연소, 열전달의 복합적인 현상으로서 열역학적 해석이 주류를 이루어 왔으나 컴퓨터의 발전에 따라 효율 개선과 공해 저감을 목표로 전산유체해석 기법이 적극적으로 도입되고 있다. 내연 기관 연소의 근간을 형성하는 난류 연소 모델링의 기본 개념으로서 가솔린엔진에서의 예혼합연소와 디젤엔진에서의 확산연소에 대한 영역조건평균(zone conditional averaging) 모델과 조건평균닫힘(conditional moment closure) 모델에 대해 설명하였으며 $NO_x$와 soot 예측에 대한 적용과 엔진응용 사례를 소개하였다.

• 에너지공학
• /
• 제25권2호
• /
• pp.29-36
• /
• 2016

도시지역에서는 발전용 디젤엔진의 운영비를 절약하기 위해 천연가스와 디젤을 섞어서 쓰려는 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 디젤 연료의 일부를 천연가스로 대체 하였을 때 엔진특성과 천연가스로 대체되는 양에 따라 최적의 밸브 타이밍을 찾아보았다. 1-D 엔진 해석프로그램을 사용하여 19.7리터 발전용 디젤 엔진을 대상으로 모델링하여 연구를 진행하였다. 연구 결과 엔진연료에서 천연가스 비율이 증가할수록 연료소비율(Brake Specific Fuel Consumption, BSFC)는 증가하였고 질소산화물(Brake Specific NOx)는 감소하였다. 추가적으로 흡기밸브 타이밍을 조절할 경우 BSFC가 최대 1%감소하였고 BSNOx의 경우 최대 36%감소하는 효과가 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.1022-1026
• /
• 2013

최근 엔진 효율 향상을 위하여 열전 소자를 이용한 자동차 엔진 폐열 회수 기술이 주목 받고 있다. 열전소자 해석 모델링은 많이 개발 되었으나, 특정한 시스템 해석 모델과 함께 적용된 사례는 찾아보기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 열전소자를 이용하여 디젤 엔진의 배기 폐열 에너지 회수율을 평가할 수 있는 해석 모델을 1-D 상용 프로그램인 AMESim을 이용하여 개발하였다. 개발한 열전소자 해석 모델은 다양한 소자 종류에 따른 열전 발전 효율 및 폐열 회수율 평가가 가능한 모델이며, 디젤 엔진 해석 모델은 현재 상용화된 모든 디젤 엔진을 모사할 수 있는 모델이다. 여러 운전 조건에서 디젤 엔진의 폐열로부터 하나의 열전소자를 사용하여 회수 가능한 에너지는 약 544.75W이고, 전기로 변환될 수 있는 동력은 약 40.4W이었다. 본 연구에서 개발한 해석 모델은 같은 해석 프로그램에서 연동하여 해석을 용이하게 수행할 수 있기에 추후 열전소자를 이용한 디젤 엔진의 배기 폐열 회수 시스템 개발 시 회수율을 예상하고 시스템 최적화를 수행할 수 있는 방법을 제공할 것으로 기대된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.338-339
• /
• 2014

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제11권5호
• /
• pp.163-169
• /
• 2003

Modeling of engine-generator system and its control responses are investigated using high performance generator controller. The nonlinear engine is modeled using mean torque production model based on experimental engine map. In case of diesel engine. the amount of injected fief is decided by engine controller depending on the APS(Acceleration Position Sensor) value. An electromechanical generator model contains electrical circuits and moment of inertia. The generator controller maximizes the performance of generator using decoupling and linearized current feedback control. The generator control system consists of 3-phase IGBT inverter and controller board based on 32 bit floating point DSP. Field oriented control algorithm with digital current feedback control at 10kHz sampling enabled high performance torque and speed control of induction machine. Not only the steady state but also the transient state responses can be evaluated through a batch test of the engine generator system. Developed engine and generator modeling and control can be utilized in various applications such as Series Hybrid Electric Vehicle(SHEV), engine-generator for emergency, and other hybrid generation systems.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.36-45
• /
• 2014

Model based control methods are widely used to improve the control performance of diesel engine air systems because the control results of the air system significantly affect the emission level and drivability. However, the model based control algorithm requires a lot of unmeasurable states which are hard to be measured in a mass production engine. In this study, an air system model of the diesel engine is proposed to estimate 11 unmeasurable states using only sensors equipped in a mass production engine. In order to improve the estimation performance in the transient condition, dynamic characteristics of the air system are analyzed and implemented as discrete filters. Turbine and compressor efficiency models are also proposed to overcome a limitation of the constant or look-up table based efficiency values. The proposed air system model was validated in steady state and transient conditions by real-time engine experiments. The maximum error of the estimation for 11 physical states was 11.7%.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제8권1호
• /
• pp.32-39
• /
• 2000

To optimize the cold start process of a 4-stroke, 8 cylinder Diesel engine, a dynamic simulation model from cranking to idle speed is developed. Physically-based first order starter motor dynamics are used to model the performance of starting process which is very complex. These equations are solved using numerical schemes(Petzold-Gear BDF method) to describe the starting process of diesel engine and to study the effects of starting parameters. The validity of this model is examined by start test. This model can be served as a tool for computer aided control systems design to improve cold improve cold start performance.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권8호
• /
• pp.4723-4728
• /
• 2014

본 연구에서는 1-D 해석 프로그램인 AMESim을 활용하여 열전소자와 디젤엔진을 모델링하여 이를 New European Driving Cycle (NEDC) 운전모드에서 구동시킨 자동차에서 나오는 폐열을 이용해 열전소자로 발전을 하고 이에 따른 결과를 분석해보는 연구를 수행하였다. 열전소자 모델링 시 배기폐열 회수율 및 전기 에너지 변환률 뿐만 아니라 재료적 특성을 고려하여 열전달부분에 초점을 맞추었다. 또한, 디젤 산화 촉매(DOC)를 설계하여 열전소자로 인한 폐열회수가 디젤 산화촉매 활성화에 미치는 영향과, 그 결과 배기가스의 성분별 증감을 조사하였다. 열전소자를 이용한 폐열회수는 자동차 연비개선에 도움이 되지만, 배기가스의 온도를 떨어뜨려 촉매 활성화에 영향을 미치게 되면, CO와 HC 배출이 최대 14% 증가하는 것을 관찰하였다. 따라서, 열전소자를 이용한 배기 폐열 회수 시스템 개발 시에 배기에 미치는 영향을 고려해야 한다.