• 제목/요약/키워드: 연료전지 전기자동차

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슈퍼캡을 이용한 연료전지 하이브리드 전기자동차 전력계 시스템 구조 (Design and Analysis of Fuel Cell Hybrid Architectures Using Supercapacitors)

  • 장민호;이재문;하태종;조보형
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.97-99
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    • 2007
  • 연료전지 슈퍼캡을 이용한 하이브리드 자동차 전력계 시스템을 분석하기 위하여 시뮬레이션 도구를 이용하였으며 기존의 전력계 구조를 보완한 새로운 전력계 구조를 제안하였다. 차량의 성능 조건인, 가속 시험과 주행 시험(Japan 10-15 cycle과 FTP 75 cycle)을 모의 실험하여 전력계 시스템 중에 슈퍼캡용량을 최적으로 설계하였다.

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연료전지 하이브리드 자동차의 에너지 운용전략에 관한 기술조사 (Survey on Energy Management Strategy for Fuel Cell Hybrid Electric Vehicles)

  • 이남수;정구민;안현식;김도현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.511-513
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    • 2005
  • The fuel cell system has inherent limitation such as slow response time and low fuel economy especially at the low power region, and thus, the battery system has come to be used to compensate for the fuel cell system. This type of hybrid configuration has many advantages, however, the energy management strategy is essentially required. The work in this paper presents survey on recent power management strategies for fuel cell hybrid electric vehicles. For three power management strategies: basic control method. object function-based control method, and fuzzy logic-based control method. each strategy is reviewed and discussed with other strategy.

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kW급 고분자전해질 연료전지 스택의 운전 특성 (Operation Characteristics of the kW-class PEMFC Stack)

  • 최형준;안상렬;조성아;하홍용;오인환;홍성안;임태원
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.239-244
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    • 1999
  • 고분자전해질 연료전지는 다른 형태의 연료전지에 비하여 전류밀도가 크고 구조가 간단하며 전해질의 누출이나 손실의 염려가 없어 수송용 무공해 차량의 동력원으로서 아주 적합한 시스템이다. 또한 빠른 시동과 응답특성, 우수한 내구성을 가지고 있고 연료로 수소 이외에도 메탄올이나 천연가스를 개질하여 사용할 수 있다는 장점이 있다 [1, 2]. 고분자전해질 연료전지는 원래 우주선, 군사용 등 특수 목적으로 사용되던 것이 1980년대 말에 이르러 도심지 대기오염을 저감시키기 위한 전기 자동차의 동력원 및 이동용 전원으로 사용될 것이 기대됨에 따라 전세계적으로 다시 연구 개발의 활기를 찾게 되었다.(중략)

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연료전지 과도특성 모델링 기반 FCEV용 배터리 용량 최적설계 (Optimal Design of Battery in FCEV based on Fuel Cell Transient Model)

  • 고정민;김종수;이병국;이영국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1033_1034
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    • 2009
  • 본 논문에서는 과도특성을 포함한 연료전지 모델을 입력전원으로 파라미터를 변화시키면서 시뮬레이션을 수행하고 DC전원 입력의 시뮬레이션 결과와 비교하여 과도특성이 부하 에너지와 공급 에너지의 불균형에 미치는 영향을 수치적으로 나타내었다. 또한, 자동차 주행패턴으로부터 부하 수요 에너지를 유도하고 연료전지 모델과 PCS 연동시뮬레이션 결과를 통해 배터리 용량의 최적설계기법을 기술한다.

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운전 정지 시 보관방법이 고분자 전해질 연료전지의 열화에 미치는 영향 I. 잔류 수소 제거 방법의 영향 (Effects of Shut-down Process on Degradation of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells I. Effects of Hydrogen Removal on the Degradation)

  • 임상진;조은애;이상엽;김형준;임태훈;이관영
    • 전기화학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.118-123
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    • 2006
  • 반복적인 작동/멈춤에 의해 고분자전해질 연료전지의 성능 감소가 촉진되며, 이는 연료전지 자동차의 상용화를 위해 반드시 해결되야 한다. 고분자전해질 연료전지 스택의 운전을 정지했을 때 연료극 유로에는 수소가, 공기극 유로에는 공기가 남아 있어 연료전지가 열림회로 전위 상태에 한동안 유지되며 이로 인해 촉매의 소결이 촉진되고 과산화수소 라디칼이 형성되어 전해질를 분해시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 반복적인 작동/멈춤이 따라 고분자전해질 연료전지의 성능 감소와 막-전극 접합체의 특성에 미치는 영향을 조사하고, 운전 정지 시 잔존 수소를 제거함으로써 연료전지 스택의 내구성을 향상시키는 방법을 제안하였다.

연료전지차용 100kW 전기구동시스템 냉각설계기술 개발 (Development of Cooling System for 100kW Electric Power Train Applied to Fuelcell Vehicle)

  • 김유한;이현동;유기호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.428-430
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    • 2008
  • 연료전지차 및 하이브리드차용 전기구동시스템의 냉각성능은 차량의 동력성능을 보장하기 위한 중요한 요소이다. 각 단품의 성능 확보를 위해 냉각수를 허용 온도 이하로 관리해야 하며 이때 라디에이터 방열량과 냉각수 유량이 중요 변수가 된다. 본 논문에서는 현대자동차 연료전지차량의 모터, 인버터를 포함한 100kW 전기구동시스템의 최적 냉각 설계를 위하여 차량주행모드에 따른 전기동력부품의 발열량을 이론적으로 산출하고, 시험을 통하여 냉각시스템의 성능을 검증하였다.

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고체 수소이온 전도체를 이용한 중온형 연료전지 개발 (Development of Intermediate Temperature Fuel Cell Using a Solid Proton Conductor)

  • 서동호;김홍록;;설용건
    • 전기화학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.22-32
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    • 2008
  • 청정에너지의 중요성이 부각됨에 따라 수소연료를 활용한 고효율, 무공해 전력 공급원인 연료전지에 대한 관심이 증가하고 있다. 연료전지는 전기화학 반응에 의한 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 장치로 자동차, 우주항공, 산업 및 가정용 발전 등에 적용할 수 있는 잠재력이 있다. 최근 재료 및 에너지 변환공정 차원에서 바람직한 $200{\sim}500^{\circ}C$의 온도범위에서 작동하는 중온형 연료전지에 대한 새로운 인식과 이 온도범위에서 사용 가능한 수소이온 전도성 물질의 개발 필요성이 요구되고 있다. 본 논문은 고체 수소이온 전도체의 특성과 기술 현황을 소개하고, perovskite형 고체 무기 산화물을 이용한 중온형 연료전지 응용에 관한 연구에 대하여 고찰하였다.

전기자동차 산업 현황 및 정책적 대응방향 (A Study of the Electric Vehicle Industry and Policy Implications)

  • 전황수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.471-473
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    • 2013
  • 전기자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용해 구동하는 자동차이다. 가솔린을 사용하지 않아 주행중 탄소배출량이 거의 없어 연비 및 이산화탄소 절감 측면에서 매우 우수하며, 운영비용 및 에너지 효율도 뛰어나다. 2010년대에 들어와 GM, 르노 등 주요 자동차업체들을 중심으로 전기자동차 개발이 활성화되어 GM의 '볼트, 닛산의 '리프' 등이 상용화되어 시판되고 있다. 그러나 많은 장점에도 불구하고 비싼 가격, 충전 인프라 부족 등으로 인해 실제 판매는 매우 부진하여 암울한 전망을 노정하고 있다. 부진에 빠진 전기자동차 산업을 성장시키기 위한 정책적 대응방향으로는 전기차 생태계 구축, 충전 인프라 구축, 국내외 표준화 활동 증진, 정부의 적극지원과 부처간 정책조정 등의 노력이 필요하다.

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도로운송부문용 에너지 공급 시스템 설계 및 경제성평가 (Scenario-based Design and Life Cycle Cost Analysis of Energy Supply System for Transportation Sector)

  • 한슬기;김지용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권2호
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    • pp.164-173
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    • 2015
  • 본 연구에서는 다양한 도로운송부문용 에너지 공급 시스템을 구축하고 각 시나리오의 최적 비용을 비교분석하였다. 에너지 공급 시스템의 구성요소로써 기존의 정유공정, 부생수소 시스템, 신재생 에너지 자원 기반의 전력 생산공정, 전력운송을 위한 전력망을 설정하였으며, 내연기관자동차, 전기자동차, 연료전지자동차 등 세 가지의 도로운송부문용 자동차를 포함하였다. 이러한 구성요소를 포함한 다양한 에너지 공급 시스템 시나리오를 기반으로 최적 생애주기비용을 규명할 수 있는 에너지 시스템 평가모델을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 최적화 모델을 제주도 지역에 적용함으로써 모델의 성능을 검증하였고 또한 제주도 지역의 에너지 시스템 구축에 관한 다양한 시나리오의 경제성을 분석하였다. 제주도 도로운송부문용 에너지 공급 시스템의 생애주기비용 분석 결과, 전력망을 이용하여 전기를 공급하는 전기자동차 시나리오가 상대적으로 가장 높은 경제성을 보였으며, 신재생 에너지 자원을 이용하여 수소를 공급하는 연료전지자동차 시나리오가 가장 낮은 경제성을 보였다. 또한 연료비용, 차량비용, 인프라비용, 유지비용 등 주요 비용 관련 변수들에 관한 민감도분석을 수행함으로써 생애주기비용의 변화에 주요한 구성요소들을 규명하였다.

그린카 보급정책 동향 및 호남광역경제권 전기자동차 산업 육성전략

  • 이준항
    • 전력전자학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.25-31
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    • 2011
  • 최근 10년동안 지구환경 문제는 인류가 하는 모든 활동에 있어 기본전제가 되고 있다. 지구온난화 문제로 인해 자동차의 $CO_2$ 배출량을 줄이는 문제가 최근 수송기계 분야의 초미 관심사가 되고 있으며 온실가스 문제와 석유자원 고갈에 따른 대체에너지 문제에 따라 자동차 산업은 큰 전환기를 맞고 있다. 세계 각국에서 이산화탄소 배출규제가 법제화되면서 내연기관 중심의 자동차 기술은 그린카(친환경자동차) 기술로의 패러다임의 변화를 보이고 있다. 그린카는 전기자동차, 클린 디젤차, 연료전지차 정도로 대분류되며 전기자동 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV) 등으로 분류된다. 이미 그린카의 양산이 수년전부터 활발하게 진행되어 왔으며, 최근 2~3년내로 각국의 major급 자동차 메이커에서 이에 대한 양산 계획을 속속 발표하고 있다. 이러한 전 세계의 그린카 정책동향과 국내 그린카 활성화 정책 및 현정부의 광역경제권 선도산업으로 추진중인 호남광역경제권 전기자동차 산업 육성 정책에 대해 소개하고자 한다.