• 제목/요약/키워드: 마이크로 연료전지

검색결과 113건 처리시간 0.028초

고분자전해질연료전지의 냉각수 누설에 대한 연구 (Coolant Leak Effect on Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 송현도;강정탁;김준범
    • 전기화학회지
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.301-305
    • /
    • 2007
  • 연료전지 운전 중에 스택(stack) 분리판 접착부위나 다른 경로로 부동액이 누설될 경우에는 화학적 반응에 영향을 주어 성능의 저하가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 부동액이 누설되었을 경우의 성능 거동을 관찰하는 실험을 수행하였다. $400mA/cm^2$ 전류밀도 조건에서 마이크로 펌프를 이용하여 부동액을 주입하였으며 상대습도 100%/100%와 수소와 공기의 양론비는 1.5/2.0으로 고정하여 실험을 수행하였다. 3 cell stack을 이용하여 부동액을 주입한 후 정전류 회복 실험을 수행한 결과 cathode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되었고 anode측에 부동액을 주입하였을 경우에는 성능이 회복되기 어려운 것으로 나타났다. Anode측이 회복되지 못하는 이유로는 ethylene glycol의 산화반응에서 발생하는 불순물에 의한 피독 현상과 GDL과 3상 계면에 ethylene glycol이 물리적으로 흡착하였을 경우 반응에 필요한 연료 공급의 방해로 인한 성능 저하를 예상할 수 있다. 성능 저하에 영향을 주는 두 가지 변수를 확인하는 실험을 수행하였다. 회복 실험은 anode측에 water pump를 이용하여 질소 기체와 물을 동시에 공급하는 방법으로 실험을 수행하였고, 1시간 간격으로 성능 회복 유무를 확인하였다. 성능 평가는 polarization curve, cyclic voltammetry(CV), electrochemical impedance spectroscopy(EIS)를 사용하였으며, 정량분석은 gas chromatography를 이용하여 분석하였다. 부동액 주입 후 성능은 크게 저하되었고 정전류 회복 실험에서도 성능 회복은 미미하게 나타났다. 이 후 물 주입회복 실험을 수행하였고 회복 실험을 수행한 2시간 이후에는 93% 이상의 회복을 관찰할 수 있었다.

MgO를 이용한 다공성 탄소 섬유 제조 및 이를 이용한 연료전지용 촉매 특성 (Preparation of Porous Carbon Fiber by Using MgO Powder and Its Characteristics of Catalysts for Fuel Cell)

  • 남기돈;김상경;임성엽;백동현;이병록;정두환
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제46권6호
    • /
    • pp.1142-1147
    • /
    • 2008
  • Nano-MgO와 메조페이스 피치로부터 복합 탄소섬유를 만들고 MgO를 제거함으로써 직접 메탄올 연료전지용 촉매 담지체로서의 다공성 탄소섬유를 제조하였다. 이 다공성 탄소섬유의 비표면적은 $8{\sim}58m^2/g$ 이고, 표면기공구조는 마이크로기공이 거의 없이 MgO 입자크기 유래의 메조기공(10~15 nm)으로 구성된 것이 특징이며, MgO 혼입량(1~10 wt%)에 따라 조절할 수 있었다. 본 다공성 탄소섬유를 담지체로 이용하여 함침법으로 60 wt% Pt-Ru 촉매를 담지하였으며, 제조된 Pt-Ru 촉매의 메탄올 산화 특성 및 단위전지 성능 측정 결과 상용촉매에 비하여 5~10% 이상 향상된 값을 나타내었다

풍력-디젤-BESS 독립형 마이크로그리드 모델링 및 운전제어 알고리즘에 관한 연구 (Modeling & Operating Algorithm of Islanding Microgrid with Wind Turbine, Diesel Generator and BESS)

  • 김재언
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제15권9호
    • /
    • pp.5893-5898
    • /
    • 2014
  • 본 논문은 연료비를 최소화 할 수 있는 2차전지 전력저장장치(BESS: Battery Energy Storage System)와 풍력-디젤 복합발전시스템으로 구성되는 독립형 마이크로그리드을 모델링하는 방법과 그 운전제어 알고리즘을 제안하였다. 먼저, 부하변동 및 풍속변동에 따른 주파수와 전압을 일정하게 제어할 수 있는 양방향 DC/AC 컨버터의 BESS를 모델링하고, 디젤발전기는 공급전력의 부족 및 BESS의 충전시에만 가동하도록 하는 운전제어알고리즘을 제안한다. 그리고, 제안된 모델링 방법과 운전제어알고리즘을 독립형 마이크로그리드에 적용한 결과, 풍속 및 부하변화에 대하여 주파수와 전압변동이 적정범위내로 유지할 수 있음을 증명할 수 있었다.

Micro-Source의 계통 연계용 인덕터 크기 선정에 관한 연구 (A Study on Determining the Size of the Interface Inductor for Grid-Connected Micro-Sources)

  • 손광명;김영섭
    • 조명전기설비학회논문지
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.52-58
    • /
    • 2005
  • Micro-Grid의 개념은 CERTS(Consortium for Electric Reliability Technology Solutions)에 의해 제안된 새로운 분산 전원 망으로서 부하에 열과 수 $[KW]{\sim}1[MW]$ 사이의 전력을 함께 제공하는 Micro-Source에 의해 구성되어 있다. Micro-Source는 친환경적인 연료전지나 마이크로터빈 등을 에너지원으로 사용하며, 전력품질 제어를 위해 전압형 인버터를 채용하고 독립적인 유무효전력 제어가 가능한 새로운 개념의 분산전원이다. Micro-Source가 효율적으로 유효전력 및 무효전력을 전력시스템에 공급하기 위해서는 계통연계용 인덕터가 필요한데, 본 논문에서는 인덕터의 제어 범위와 각 변수의 한계를 함께 고려하고 전달 및 제어하고자 히는 유효 및 무효 전력의 범위에 의해 인덕터 용량을 결정하는 절차를 제안하였다.

수소개질형 연료전지용 마이크로 개질기의 제작 및 성능분석 (Characterization of Micro Reformer for RHFC Applications)

  • 이홍렬;길재형;김성한;하지원;장재혁
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.545-546
    • /
    • 2006
  • Abstract should be written in English using Times New Roman 9pt. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here. Write English abstract here.

  • PDF

마이크로 연료 전지 분리판 디버링을 위한 Electro Polishing 가공 조건 최적화 (Optimization of Electro Polishing Processing Conditions for Deburring of Micro Fuel Cell bipolar plate)

  • 정재화;김병찬;김운용;조명우
    • Design & Manufacturing
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.51-55
    • /
    • 2017
  • Micro fuel cells have high reliability and long usage time. Among them, PEMFC (polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) is suitable as a portable power source because it is easy to fix electrolyte and simple structure. The bipolar plate, a key component of the fuel cell, is produced by cutting. In the case of micro fuel cell separator, burr is very small and the flow channel size in the separator is very small. Therefore, it is difficult to remove burrs in the usual way such as a brushing or ultra-sonic method. Therefore, this study proposed electrolytic polishing process and analyzed the characteristics of each condition by introducing the concept of roughness reduction rate. In addition, the ultrasonic process was added to analyze the effect of ultrasonic addition.

수소도시 내 마이크로 히트그리드 구성 방안 및 최적 규모 산정 연구 (A Study for Analysis of Micro Heat Grid Configuration and Deduction of Optimal Size in Hydrogen Cities)

  • 이종준;임슬예;신경아;김남웅;김도형;박철규
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.845-855
    • /
    • 2022
  • In response to climate change, the world is continuing efforts to reduce fossil fuels, expand renewable energy, and improve energy efficiency with the goal of achieving carbon neutrality. In particular, R&D is being made on the value chain covering the entire cycle of hydrogen production, storage, transportation, and utilization in order to shift the energy supply system to focus on hydrogen energy. Hydrogen-based energy sources can produce heat and electricity at the same time, so it is possible to utilize heat energy, which can increase overall efficiency. In this study, calculation of the optimal scale for hydrogen-based cogeneration and the composition of heat sources were reviewed. It refers to a method of the optimal heat source size according to the external heat supply and heat storage to be considered. The results of this study can be used as basic data for establishing a hydrogen-based energy supply model in the future.

독립형 마이크로그리드 운영을 위한 전력 시스템 Data 분석 (Power System Data Analysis for Stand-alone Microgrid Operating)

  • 김동민;이서우;차정민;박정욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
    • /
    • pp.525-526
    • /
    • 2015
  • 친환경 에너지 발전에 대한 관심이 높아지고 고유가 상황이 길어지면서 에너지 자립섬에 대한 많은 연구와 투자가 집중되고 있다. 본 논문에서는 에너지 자립섬 실증을 위한 준비 단계로 서해안에 위치한 Y섬의 실제 데이터 정보를 분석하여 전력 계통을 구성해 보았다. 이를 위하여 신재생에너지원 중 태양광 발전, 풍력 발전, 연료 전지 및 에너지 저장 장치에 대한 특성을 고려하였으며 최근 친환경 에너지 자립섬 조성 사업을 시작한 울릉도 사업 모델을 기초로 하였다.

  • PDF

마이크로프로세서에 의해 제어되는 독립형 연료전지용 전력변환 회로 설계 (Stand alone type Fuel Cell generation system controlled by micro-processor)

  • 이원철;이태원;장수진;김진태;문승필;원충연
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국조명전기설비학회 2003년도 학술대회논문집
    • /
    • pp.63-68
    • /
    • 2003
  • Recently, a fuel cell is remarkable for new generation system. The fuel cell generation system converts the chemical energy of a fuel directly into electrical energy. The fuel cell generation is characterized by low voltage and high current. For connecting to general load, it needs both a step up converter and an inverter. The step up converter makes DC to DC and the inverter changes DC to AC. In this paper, full bridge converter and the single phase inverter are designed and installed for fuel cell. Simulation and experimental results are displayed under several load conditions.

  • PDF

연료전지의 수소저장용 마그네슘계 합금의 표면제어에 의한 전기화학적 수소화 거동 연구 (Electrochemical Hydrogenation Behavior of Surface-Treated Mg-based Alloys for Hydrogen Storage of Fuel Cell)

  • 김호성;이종호;부성재
    • 조명전기설비학회논문지
    • /
    • 제20권7호
    • /
    • pp.46-52
    • /
    • 2006
  • [ $Mg_2Ni$ ]계 합금 입자의 수소저장 특성에 대한 표면처리 효과가 마이크로 전극 측정법에 의해 검토되었다. 카본-섬유로 된 마이크로 전극을 KOH 수용액 속에서 조정자를 사용하여 수소 단일입자에 접촉시켰다. 상온에서 $Mg_2Ni$ 합금의 수소저장 특성은 니켈 도금용액에 의한 표면 처리에 의해 크게 개선되었다. 니켈 도금용액 속에 있는 함유된 나트륨염(sodium phosphate 및 sodium dihydrogen citrate)이 합금을 아몰퍼스와 같은 형태로 만들었으며, 그 결과 상온에서 수소 흡장/방출 용량이 최초의 17[mAh/g]에서 150[mAh/g]로 향상되었다. 합금 입자 내에서 수소원자의 겉보기 화학적 확산계수를 계산하기 위하여 Potential-step 실험을 실시하였으며 데이터 해석을 위해 구형확산 모델을 적용하였다. 실험결과로서 겉보기 확산계수($D_{app}$)는 수소 흡장 및 방출되는 전 과정에서 $10^{-8}{\sim}10^{-9}[cm^2/s]$ 수준인 것으로 확인되었다.