• Title/Summary/Keyword: PHIL

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Real-time and Power Hardware-in-the-loop Simulation of PEM Fuel Cell Stack System

  • Jung, Jee-Hoon
    • Journal of Power Electronics
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    • v.11 no.2
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    • pp.202-210
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    • 2011

  • Polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cell is one of the popular renewable energy sources and widely used in commercial medium power areas from portable electronic devices to electric vehicles. In addition, the increased integration of the PEM fuel cell with power electronics, dynamic loads, and control systems requires accurate electrical models and simulation methods to emulate their electrical behaviors. Advancement in parallel computation techniques, various real-time simulation tools, and smart power hardware have allowed the prototyping of novel apparatus to be investigated in a virtual system under a wide range of realistic conditions repeatedly, safely, and economically. This paper builds up advancements of optimized model constructions for a fuel cell stack system on a real-time simulator in the view points of improving dynamic model accuracy and boosting computation speed. In addition, several considerations for a power hardware-in-the-loop (PHIL) simulation are provided to electrically emulate the PEM fuel cell stack system with power facilities. The effectiveness of the proposed PHIL simulation method developed on Opal RT's RT-Lab Matlab/Simulink based real-time engineering simulator and a programmable power supply is verified using experimental results of the proposed PHIL simulation system with a Ballard Nexa fuel cell stack.

  • https://doi.org/10.6113/JPE.2011.11.2.202 인용 PDF KSCI

Enhanced Method of Photovoltaic (PV) Cell Model Computation for Power Hardware-in-the-Loop Simulation (PHILS) of PV power Generation (태양광 발전의 Power Hardware-in-the-Loop Simulation (PHILS)을 위한 태양광 셀 모델의 연산 성능 향상기법)

  • Kwak, Sang Kyu;Kim, Ye-Rin;Jung, Jee Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.296-297
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    • 2017

  • 태양광 발전에 있어서 실제 태양광 셀 특성은 날씨와 같은 환경 요인에 의존적이기 때문에 다양한 동작 조건에 대한 태양광 셀의 특성을 전력변환장치를 통해 테스트하기 위해 많은 시간과 비용이 소요된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Power Hardware-In-the-Loop Simulation (PHILS) 기술을 이용해 태양광 발전용 전력변환장치 시제품의 테스트 시간 및 비용을 단축할 수 있다. PHILS는 실시간 모의시험장치와 외부 입력이 가능한 전력변환장치로 구성되며, 해당 장치에서 모델의 동특성을 실시간으로 연산하기 때문에 모델이 복잡할수록 고성능 모의시험장치가 요구된다. 태양광 셀 모델의 출력 전압은 수치해석 기법을 통해 계산되고, 수치해석 기법의 종류와 초기 값에 따라 연산 시간 등의 성능이 변화하므로 적절한 기법을 선정하여 모델의 연산시간을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 수치 해법 분석을 통한 태양광 발전의 PHILS를 위한 태양광 셀 모델의 연산 성능향상 기법을 제시하고, 실제 태양광 발전용 PHILS를 구현하여 실험적으로 제안하는 기법의 성능을 검증한다.

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