• 제목/요약/키워드: Single cell Performance

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스위칭 셀을 이용하여 커뮤테이션 문제를 해결한 단상 PWM AC-AC 컨버터 (Solving the commutation problem of single-phase PWM AC-AC converter using basic switching cell)

  • 신현학;차헌녕;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.194-195
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    • 2013
  • This paper presents novel single-phase PWM AC-AC converters that can solve commutation problem in single-phase direct AC-AC converter without sensing input voltage polarity. By using the basic switching cell concept and coupled inductor, the proposed converter can be short and open-circuit without damping switching devices. A 120 W prototype is built and tested to verify performance of the proposed converter.

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열 사이클에 따른 고체산화물 연료전지의 기계적 및 전기적 특성 (Mechanical and Electrical Performance of Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cells during Thermal Cyclic Operation)

  • 양수용;박재근;이태희;유정대;유영성;박진우
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.775-780
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    • 2006
  • Mechanical and electrical performance of anode-supported SOFC single cells were analyzed after thermal cyclic operation. The experiments of thermal cyclic cell-operation were carried out four times and performance of each cell was measured at different temperatures of 650, 700, and $750^{\circ}C$, respectively. As increasing the number of thermal cycle test, single cells showed poor I-V characteristics and lower 4-point bending strength. The anode polarization was also measured by AC-impedance analysis. The observation of the microstructure of the anodes in single cells proved that the average particle size of Ni decreased and the porosity of anode increased. It is thought that the thermal cycle caused the degradation of performance of single cells by reducing the density of three-phase boundary region.

단일채널 및 다채널을 포함한 평판형 고체산화물연료전지의 열유동 해석 및 성능평가 (Performance and Thermal-Flow Characteristics in a Planar Type Solid oxide Fuel Cell with Single Channel and Multi-Channel)

  • 안효정;차석원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권12호
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    • pp.1033-1041
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    • 2007
  • This paper studied the characteristics of performance and temperature in a unit cell of a planar type SOFC under various conditions by employing computational fluid dynamics (CFD). In order to derive thermal stress distribution and performance characteristics, the 3-D model simulation for a single channel was performed in various conditions which include interconnect materials $(LaCrO_3/AISI430)$, gas flow direction (co-flow/counter-flow) and inlet temperature (923 K/1173 K). From these results of a single channel, the most effective conditions were applied to the unit stack with multi-channel and the temperature distribution is displayed. Considering both thermal stress and performance, the best combination is 923 K inlet temperature, counter-flow and interconnector of stainless steel. As the end results, flow, thermal and current density distributions were found in the model with multi-channel applied to the best combination and were concentrated in the middle of channels than in the edge.

지르코니아 전해질을 이용한 단실형 고체산화물 연료전지의 전기화학 특성 (The Electrochemical Property of the Single-Chamber Solid Oxide Fuel Cell Based on a Zirconia Electrolyte)

  • 박희정;주종훈;양재교;진연호;이규형
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.510-515
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    • 2016
  • Single-chamber solid oxide fuel cells (SC-SOFCs) consist of only one gas chamber, in which both the anode and the cathode are exposed to the same fuel-oxidant mixture. Thus, this configuration shows good thermal and mechanical resistance and allows rapid start-up and -down. In this study, the unit cell consisting of $La_{0.8}Sr_{0.2}MnO_3$ (cathode) / $Zr_{0.84}Y_{0.16}O_{2-x}$ (electrolyte) / $Ni-Zr_{0.84}Y_{0.16}O_{2-x}$ (anode) was fabricated and its electrochemical property was investigated as a function of temperature and the volume ratio of fuel and oxidant for SC-SOFCs. Impedance spectra were also investigated in order to figure out the electrical characteristics of the cell. As a result, the cell performance was governed by the polarization resistances of the electrodes. The cell exhibited an acceptable cell-performance of $86mW/cm^2$ at $800^{\circ}C$ and stable performance for 3 hs under 0.7 V.

Characteristics of DMFC Using High Porous Active Carbon as an Uncatalysed Diffusion Layer in Anode Electrode

  • Jung, Doo-Hwan;Shin, Dong-Ryul
    • Carbon letters
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    • 제1권1호
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    • pp.27-30
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    • 2000
  • Performance of direct methanol fuel cell using high porous active carbon as an uncatalysed diffusion layer in anode (composite electrode) has been evaluated. Effects of porous active carbon in anode were investigated by galvanostatic method and Fourier Transform Infrared spectroscopy. The single cell was operated with 2.5 M methanol at temperature of $80-120^{\circ}C$ and showed performance of $210-510\;mA/cm^2$ at 0.4V. By replacing conventional electrode with composite electrode, the increment of $290\;mA/cm^2$ in current density was obtained at $90^{\circ}C$and 0.4V. The potential decay of the single cell was about 14.5% for 20 days operation.

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염료태양전지용 고온안정성 전해질 (High Temperature Stable Eletrolyte for Dye Solar Cell)

  • 한치환;이학수
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2009년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.220-224
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    • 2009
  • The effect of addition of single and binary additives on the performance of dye-sensitized $TiO_2$ solar cells based on 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium iodide (DMPII) in ethylene carbonate (EC) and gamma-butyrolactone (GBL) has been evaluated at different cell temperatures in the $30-120^{\circ}C$ range. The electrolyte containing a single additive, 2-(dimethylamino)-pyridine (DMAP) showed best performance, which showed further enhancement for an electrolyte containing binary additives, DMAP and 5-chloro-1-ethyl-2-methylimidazole (CEMI) in equal molar ratio. The performance of the dye sensitized solar cell (DSC) based on electrolyte containing binary additives were found to be better than an acetonitrile based electrolyte. The dependence of different photovoltaic parameters (Voc, Jsc, ff, n) of the DSC upon temperature has been studied over the $30-120^{\circ}C$ range and only a small decrease in conversion efficiency has been observed. Thus the electrolyte containing binary additives (DMAP, CEMI) in EC/GBL solvent and show better performance in the investigated temperature range ($30-120^{\circ}C$).

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실리콘으로 제작된 소형 연료 전지에서 가습 조건의 최적화 (Humidification Optimization in Silicon-based Miniaturized Fuel Cell)

  • 권오중;원호연;김재정
    • 전기화학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.104-109
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    • 2007
  • 연료 전지의 소형화를 위하여 흑연(graphite)를 기본으로 하는 분리판을 실리콘분리판으로 대체하였으며, 실리콘 분리판과 active area가 $4cm^2$인 MEA (membrane electrode assembly)와 결합하여 단위 전지를 제작하였다. 단위 전지에 공급되는 수소와 산소의 공급량은 고정하고 가습기의 구동 온도만을 변화시키면서 단위 전지의 성능을 확인하고 최적의 가습 조건을 결정하였다. 또한 가습 조건이 실리콘으로 제작된 연료 전지 스택에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실리콘 분리판과 2개의 MEA로 이루어진 스택을 제작하여 가습 조건의 영향을 알아보고 실리콘 분리판으로 제작된 연료전지 스택의 문제점 및 특징을 알아보았다.

다중셀 SC-FDMA를 위한 무선자원 관리기법에 관한연구 (A Study on Radio Resource Management for Multi-cell SC-FDMA Systems)

  • 정용주
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.7-15
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    • 2010
  • 본 연구는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 접속기술을 사용하는 LTE(Long Term Evolution) 상향링크의 성능을 최대화하기 위한 무선자원관리(radio resource management) 기법을 제안한다. 셀간의 상호작용을 고려해야하는 다중셀(multi-cell) 시스템을 대상으로 하여 단일셀 대상의 기존 SC-FDMA관련 연구와는 차별화된다. 본 연구는 무선자원관리를 무선자원 계획단계(planning phase)와 운용단계(operation phase)로 구분하여 정의한다. 계획단계는 마스터 eBN(evolved-NodeB)가 소속된 eNB에 연속적인 무선자원(RB; radio bearer)를 배정하기 위한 것이고 운용단계는 eNB가 마스터 eBN로부터 배정받은 RB를 단말기에 할당하기 위한 것이다. 두 단계에 대하여 각각 최적화 문제를 모형화하고 각 모형에 대한 탐색적 해법을 제시한다. 제시하는 해법은 인접해중에서 목적함수 개선치가 가장 높은 방향으로 이동하는 일반적인 형태를 띄고 있다. 다수의 실험결과를 통하여 두 알고리즘의 성능과 특징을 분석하였다. 본 연구는 다중셀 SC-FDMA 시스템을 대상으로 효율적인 무선자원 관리 기법을 개발하기 위한 연구에 선구자적인 역할을 할 것으로 기대된다.

고분자전해질 연료전지의 성능과 안정성 시험을 위한 단위전지의 시간 경과에 따른 모델링: 일산화탄소 피독현상에 의한 효과 (Time-Dependent Modeling of Performance Degradation for PEMFC Single Cell System to Evaluate the Cell Performance and Durability: Effects of CO Poisoning)

  • 김종식;김필;주지봉;김우영;이종협
    • 청정기술
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    • 제14권1호
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    • pp.61-68
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    • 2008
  • 연료전지기술은 환경적으로 유해한 오염물질을 발생시키지 않으려, 높은 에너지 밀도를 가지는 청정에너지기술이다. 특히 고분자전해질 연료전지(Polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 넓은 응용분야로 인해 최근 큰 관심을 받고 있으며, 폭넓은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 단위전지 내 연료극(anode) 및 공기극(cathode) 촉매 층을 대상으로 고분자전해질연료전지의 운전시간 경과에 대한 성능변화 및 안정성을 예측하는 모델링을 수행하였다 촉매층에서 발생하는 단위전지의 주요한 성능감소 원인으로 연료극에서의 일산화탄소 피독 현상을 고려하였다. 전지의 장기간 운전모델링 결과 연료극에 공급되는 기체 내의 일산화탄소 비율이 클수록 단위전지성능의 안정성이 크게 감소되는 것으로 나타났다. 또한 장기 운전시 공기극의 느린 산소환원반응과 백금의 용해와 소결에 의해 전지의 성능이 감소되는 것으로 나타났다. 이들을 극복하는 방안으로 연료극에 공급되는 수소의 비율을 높이고 공기극의 촉매층 내에 있는 백금양을 높이는 것을 제안하고자 한다.

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