• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.191-193
• /
• 2008

A fuel cell power system among various alternative power sources has many advantages such as low-polluted, high-efficient, and heat-recyclable, thus it is now able to be up to hundreds MWh-scaled through improving feasibility and longevity of it. During the last few years of the twentieth century, much changed to stimulate new and expanding interest in fuel cell technology. This paper presents optimal design and operational features of stand-alone 500W PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) system which can be a substitute instead fossil fuel. The stack of PEMFC is composed of 35 laminated graphite, and a unit cell of the stack has electrical characteristics as below; 14W, 0.9V, 15A. The other components of BOP(Balance of Plant) are composed of hydrogen and nitrogen tanks, regulators, 3way 5solenoid valves, mass flow meters, etc.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제3권4호
• /
• pp.230-238
• /
• 2003

Electric vehicles (EV) demands for greater acceleration, performance and vehicle range in pure electric vehicles plus mandated requirements to further reduce emissions in hybrid electric vehicles (HEV) increase the appeal for combined on-board energy storage systems and generators. And the power electronics plays an important role in providing an interface between fuel cells (FC) and loads. This paper deals with a multiple input DC-DC power converter devoted to combine the power flowing of multi-source on energy systems. The multi-source is composed of (i) FC system as a prime power demands, (ii) super capacitor banks as energy storage devices for high and intense power demands, (iii) superconducting magnetic energy storage system (SMES), (iv) multiple input DC-DC power converter and (v) a three phase inverter-fed permanent magnet synchronous motor as a drive. In this system, It is used super capacitor banks and superconducting magnetic energy replaces from the battery system. The modeling and transient performance simulation is effective for reducing transient influence caused by sudden charge of effective load. The main purpose of power electronic converters is to convert the DC power output from the fuel cell and other to a suitable AC voltage, which can be connected to electric loads directly (PMSM). The fuel cell and other output is connected to the DC-DC converter, which regulates the DC link voltage.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
• /
• 제54권5호
• /
• pp.245-252
• /
• 2005

The fuel cell systems are one of very useful energy sources. The systems have advantages as renewable and environmental sources. To obtain AC components from fuel cells, it needs inverters. A multilevel converter is used as a power conversion system for a high power fuel cell system. Through harmonic analysis, it is shown that the harmonic components and THD increase while a fundamental component of output decreases as voltage droop increases. To solve the voltage disturbance problems, three different approaches are investigated in this paper; installation of a boost converter at the fuel cell output, control of pulse widths, and use of ultracapacitors. The proposed three approaches are analyzed and compared through simulation and experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.687-689
• /
• 2000

Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) with high electrical efficiency and low environmental effect has been developed for the commercial application of power generation fields. Recently we have built a 25 kW molten carbonate fuel cell power generation system and tested it. The MCFC system is composed of diverse peripheral units such as reformer, pre-heater, water purifier. electrical loader, gas supplier, and recycling systems. The stack itself was made of 40 cells of $6.000 cm^2$ area each. The stack showed an output of 28.6 kW power and a reliable performance at atmospheric operation. while in pressurized operation the stack showed an output 25.6 kW lower than the atmospheric operation. The reason of lower performance of pressurized operation was caused from a gas cross over shown in few cells in the stack.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제35권4호
• /
• pp.388-396
• /
• 2011

온실가스 및 대기오염물질 배출 규제는 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 선박용 연료전지시스템에 사용될 수 있는 최적의 연료를 파악하기 위하여 다양한 탄화수소계 및 알코올계 연료의 수증기 개질특성을 열역학적으로 검토하고 있다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
• /
• pp.371-376
• /
• 2005

In this paper, a new a new full-bridge soft-switching phase shift PWM DC-DC Converter has been proposed, which is suitable for fuel cell based power generation system. The proposed converter has outstanding advantage over the conventional DC-DC converter with respect to high efficiency, high power density, and hish component utilization. In special. the proposed converter has predominant high boosting output voltage and high efficiency characteristics under the inherently severs low output voltage of the fuel cell through the overall load conditions. Moreover, the developed converter has been experimentally tested with the help of a fuel cell simulator, and can generate the V-I characteristics of proton exchange membrane(PEM) fuel cell, so that the performance of the proposed converter could be effectively examined and the validity of the converter could be verified.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권8호
• /
• pp.822-828
• /
• 2013

고체산화물형 연료전지는 운전온도가 고온이기 때문에 연료전지 시스템으로 공급되는 가스의 열관리 문제가 중요하다. 본 연구에서는 선박 배기가스의 폐열을 선박 전원용 500kW급 SOFC 시스템으로 공급되는 연료, 가스 및 물을 가열하는 열원으로 활용한 경우에 연료전지 애노드 및 캐소드로 공급되는 가스의 온도특성에 관하여 검토하였다. 본 연구에서 제안한 연료전지 시스템에서는 선박의 배기가스를 활용하지 않고 연료전지에서 배출되는 배기가스만으로 연료전지 시스템으로 공급되는 가스의 가열원으로 활용한 경우의 애노드 및 캐소드로 공급되는 가스의 온도가 963K로 가장 높음을 알 수 있었다. 또한 엔진의 출력(배기가스의 유량)은 연료전지 스택으로 공급되는 가스의 온도에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.153-156
• /
• 2007

This paper presents the design, development and performance of a power conditioning system (PCS) for application to a 250kW Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) generation system. A DSP controller was used to control the dc-dc and dc-ac converter operation for grid connection and power injection to the grid. The controller must also supervise the total PCS operation while communicating with the fuel cell system controller. A control method for parallel operation of dc-dc converters was proposed and verified. A 250kW prototype was successfully built and tested. Experimental performances are compared to minimum target requirements of the PCS for MCFC.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.258-265
• /
• 2006

풍력, 태양광, 연료전지와 같은 신 재생 에너지에 관한 연구가 활발해 지면서 컨버터, 인버터와 같은 PCS (Power Conditioning System)의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 부하에 따라 가변되는 저전압, 대전류, 출력특성을 갖는 연료전지 발전 시스템에서는 PCS의 연구 및 개발이 어려운 실정이다. 본 논문에서는 연료전지를 이용한 발전시스템에 알맞은 능동 클램프 sepic-flyback 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 중간 탭 변압기를 이용하여 sepic, flyback 컨버터를 결합한 구조를 가진다. 변압기를 이용하는 종래의 토폴로지에 비해 변압기 이용률을 높일 수 있고, 변압기의 변환 비 및 파워 스위치 소자의 수를 줄일 수 있으며, 고효율 운전특성을 갖는다. 본 논문에서는 시뮬레이션과 실험을 통하여 컨버터의 동작특성을 비교 분석하였으며, PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell)을 이용하여 제안된 컨버터의 타당성을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.59-68
• /
• 2009

분산진원으로서 연료전지 발전장치는 100w부터 수백[kw]의 용량을 가지며 종전의 대규모 전력설비와 비교하여 높은 신뢰도를 갖는 고품질의 전력을 공급할 수 있다. 본 연구에서는 소형 분산전원으로서 PEMFC(polymer electrolyte membrane fuel cell)연료전지 발전장치에 대한 PSIM(power electronics simulation tool) 모델을 설정하고 이를 바탕으로 DSP(digital signal processor)기반의 연료전지 하드웨어 시뮬레이터를 구현하였다. 연료전지 전류와 출력전압과의 관계는 연료전지의 전압-전류(V-I) 곡선 중 ohmic영역에서 1차 함수로 간략화 하였다. 구현된 시스템은 PEMFC 하드웨어 시뮬레이터, 절연형 풀 브리지 직류 부스트 컨버터 그리고 60[Hz] PWM인버터로 구성되어있다. 부하변동 및 과도상태에 대한 연료전지 하드웨어 시뮬레이터의 전압-전류-전력(V-I-P) 특성을 파악하였으며, 저항 부하 및 비선형 부하에 대한 전력변환기의 60[Hz] 정현파 교류출력 전압파형을 고찰하였다.