In this paper, a new drive system(SHS) for hybrid electric vehicle is proposed. As dual rotor hybrid electric vehicle using planetary gearsets, the SHS has the advantages of both series and parallel systems. The output speed and torque of SHS can be determined at specific point regardless of the engine's operating point. When the size of generator which is used in SHS is same as in THS, the SHS has more activities of engine control due to the ability that is operated in lower speed range. To maximize the performance of system, we carried out optimization for the three parameters that are engine, motorl and motor2. As the result of the optimization, we confirmed the SHS is more preferable to THS in fuel consumption and acceleration area.
The sound measurement techniques in IEC 61400-11 are applied to field test and evaluation of noise emission from 1.5 MW wind turbine generator (WTG) at Yongdang-Lee and 650 kW WTG at Hangwon-Lee in Jeju Island. Apparent sound power level, wind speed dependence and third-octave band levels are evaluated for both of WTGs. 1.5 MW WTG at Yongdang is found to emit lower sound power than 660 kW one at Hangwon, which seems to be due to lower rotating speed of the rotor of WTG at Yongdang. Equivalent continuous sound pressure level s (ECSPL) of 650 kW WTG at Hangwon vary more widely with speed than those of 1.5 MW WTG at Yongdang. The reason for this is believed to be the fixed blade-rotating speed of WTG at Yongdang. One-third octave band analysis of the measured data show that the band components around 400-500 Hz are dominant for 1.5 MW WTG at Yongdang and those around 1K Hz are dominant for 660 kW WTG at Hangwon.
Most of existing wind turbine system is used with geared type; however, this type has lots of problems which are noisy, weight, maintenance and so on. In this paper, wind turbine system with fluid torque converter applied to solve these problems. In case of the proposed wind turbine system, it is possible to transmit torque to adaptable distance. So various sets including generator, inverter and auxiliary motor move from the nacelle to the ground. As a result, Total weight in Nacelle can be decreased. however, the efficiency can be decreased with fluid torque system. We also applied auxiliary motor to fluid torque system. So, we also realized rated revolutions and rated output windturbine and could get considerable good data.
The introduction of renewable energy sources into the AC grid can change and weaken the strength of the grid, which will in turn affect the stability and robustness of the doubly-fed induction generator (DFIG) wind farm. When integrated with weak grids, the DFIG wind turbine with vector power control often suffers from poor performance and robustness, while the DFIG wind turbine with synchronized control provides better stability. This paper investigates the critical short circuit ratios of DFIG wind turbine with vector power control and synchronized control, to analyze the stability boundary of the DFIG wind turbine. Frequency domain methods based on sensitivity and complementary sensitivity of transfer matrix are used to investigate the stability boundary conditions. The critical capacity of DFIG wind farm with conventional vector power control at a certain point of common coupling (PCC) is obtained and is further increased by employing synchronized control properly. The stability boundary is validated by electromagnetic transient simulation of an offshore wind farm connected to a real regional grid.
This work is mainly focused at developing the hydrogen production unit with the capacity of 20 $Nm^3/h$ of high purity hydrogen. At present steam reforming of natural gas is the preferable method to produce hydrogen at the point of production cost. The developed hydrogen production unit composed of natural gas reformer and pressure swing adsorption system. To improve the thermal efficiency of steam reforming reactor, the internal heat recuperating structure was adopted. The heat contained in reformed gas which comes out of the catalytic beds recovered by reaction feed stream. These features of design reduce the fuel consumption into burner and the heat duty of external heat exchangers, such as feed pre-heater and steam generator. The production rate of natural gas reformer was 41.7 $Nm^3/h$ as a dryreformate basis. The composition of PSA feed gas was $H_2$ 78.26%, $CO_2$ 18.49%, CO 1.43% and $CH_4$ 1.85%. The integrated production unit can produce 21.1 $Nm^3/h$ of high-purity hydrogen (99.997%). The hydrogen production efficiency of the developed unit was more than 58% as an LHV basis.
Research on usage of syngas produced by waste gasification is on going all around the world. Syngas which consists of $H_2$, CO, $CO_2$, $N_2$, has different combustion characteristics from current city gas; due to distinct flame propagation speed of the fuel, syngas has different spark timing and air fuel ratio at maximum generating efficiency. This is why finding both the optimum point of spark timing and air fuel ratio is so important in order to improve thermo efficiency and secure stable running of gas generated by relatively low heating value syngas. Moreover, since emission of $NO_x$ is strictly regulated, it is important to operate lean burn condition that reduces NOx emission.
소각로를 포함한 다양한 산업설비의 배폐열은 열병합 등의 다양한 방법을 통해 재활용되고 있으나 에너지의 효율적 사용과 편의성을 고려할 때, 단순한 온수공급 등의 방법보다는 전력으로서의 재활용이 매우 필요하다. 특히 재활용이 어려운 $400^{\circ}C$이내의 중저온급 폐열원을 발전할 수 있는 유력한 방안으로 열전발전기술이 최근 부각되고 있다. 열전발전은 발전모듈의 변환효율이 7~10%이고, 시스템 효율은 5%내외로 증기발전에 비해서는 낮지만 기계적 가동부분이 없어 고장발생이 적고 기동정지가 용이하며 열이 있으면 바로 발전이 가능한 차세대 친환경 발전기술이다. 본 연구에서는 현재까지 시도, 개발되지 못한 $100^{\circ}C$에서 $400^{\circ}C$내외 온도영역인 중저온급 소각폐열 회수를 위한 목적으로 중온용 열전발전소재 및 모듈과 저온과 중온에 각기 대응하여 폐열발전의 효용성을 높인 복식열전발전시스템을 개발 중에 있다. 본 고에서는 현재까지 진행된 일부 연구내용들을 소개하고자 하였다.
This paper presents experimental results carried out on the purge characteristic of the anodic dead-end mode fuelcell and how to improve the cell performance by pulsation effects. The dead-end mode fuelcell has some merits that a fuel supplying device is not needed and the cell power is higher than that in the open mode fuelcell. However, the purge is necessary for preventing the porous media from being flooded by liquid water formed in the channel. At this time, the un-reacted fuel is discharged with the liquid water together in purge process. The discharged fuel can make the fuel efficiency lower. Therefore, the number of purge times should be decreased for the better fuel efficiency. In this study, the outlet of the anode channel was equipped with a purge solenoid valve and a pulsation generator. The purge times was decreased when the current density decreased and operation pressure increased without the pulsation effects. In addition, when the pulsation effects such as various frequencies or amplitudes were applied, purge times was alleviated up to 40%.
The residential Fuel Cell system has high efficiency of 85% with transferring natural gas to electrical power and heat, directly and it is a friendly environmental new technology in that $CO_2$ emission can reduce 40% compared with conventional power generator and boiler. The residential fuel cell system consists of two main parts which have electrical and hot storage units. The electrical unit contains a fuel processor, a stack, an inverter, a control unit and balance of plant(BOP), and the cogeneration unit has heat exchanger, hot water tank, and auxiliaries. 5kW class fuel process was developed and tested from 2009, it was evaluated for long-term durability and reliability test including with improvement in optimal operation logic. Stack development was crried out through improvement of design and evaluation protocol. Development of system controller was successfully accomplished through strenuous efforts and original control logic was optimized in 5kW class PEMFC system. In addition, we have been focused on development of system process and assembly technology, which bring about excellent improvement of reliability of system. The 5kW class PEMFC system was operated under dynamic conditions for 1,000 hours and it showed a good performance of total efficiency and durability.
최근 대두되고 있는 에너지 문제와 더불어 대체에너지 개발 및 에너지의 이용효율을 높이려는 연구가 많이 이루어지고 있다. 수소에너지는 비 탄소계 연료로서 그 중요성에 대한 인식이 높아지고 있으며, 다양한 분야에서 수소에너지를 이용하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 수소는 재순환이 가능하고, 환경에 미치는 영향이 적기 때문에 미래형 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수소이용 기술 중 연료 전지는 에너지 변환효율이 높고 유해 배출물이 생성되지 않아 차세대 발전시스템으로 유망하지만 비용과 기술적 제약으로 단기간에 상용화하기에는 어려움이 있다. 따라서 저비용, 고효율의 수소에너지를 이용 할 수 있는 시스템 개발이 요구되고 있다. 리니어동력/발전시스템은 저비용으로 제작이 가능하고 기존 기술의 인프라를 활용할 수 있는 장정과, 크랭크 기구가 없기 때문에 얻어지는 변환손실, 열손실을 최소화 할 수 있는 효율의 장점 때문에 고효율의 수소 이용 기관으로 평가되고 있다. 본 연구에서는 수소이용 통력시스템의 직선운동을 전기적인 에너지로 변환 할 수 있는 고효율의 리니어 발전시스템 개발을 위해 Prototype의 평판형 및 원통형의 리니어발전기를 제작했고 각각의 성능에 대한 평가와 엔진과 발전기의 연계운전 결과를 비교하여 시스템 전체에 대한 성능예측을 했으며 연계운전을 통해 출력된 발전기의 출력파형을 PCS로 변환하여 정현파의 AC 출력을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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