• 제목/요약/키워드: Thermoelectric generator

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MPPT 제어 기능을 갖는 열에너지 하베스팅 회로 설계 (Design of a Thermal Energy Harvesting Circuit with MPPT Control)

  • 윤은정;김수진;박금영;오원석;유종근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2487-2494
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MPPT 제어 기능을 갖는 열에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어는 열전소자의 개방회로전압과 MPP 전압간의 관계를 이용하였으며 열전소자의 개방회로전압을 주기적으로 샘플링 함으로써 이를 이용해 MPPT 기준전압을 생성하여 이를 기준으로 부하로의 에너지 공급을 제어한다. 모의실험 결과 94%의 최대 전력 효율을 보였다. 제안된 열에너지 하베스팅 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며 설계된 칩 면적은 PAD를 제외하고 $1168.7{\mu}m{\times}541.3{\mu}m$이다.

화력 발전소의 터빈 발전기 부하단에 설치된 XLPE 케이블의 부하전류 측정 (Measurements of Load Current of XLPE Cables Installed at the Load Terminal of Turbine Generator in Operation at Thermoelectric Power Station)

  • 엄기홍;김보경
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.207-212
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    • 2017
  • 화력 발전소의 터빈 발전기에서 생산된 전기를 운반하기 위하여 부하 측에 설치된 케이블은 XLPE 케이블(또는 CV케이블)이다. 사고 발생시 저압 시스템을 포함하는 대부분의 설비들에 정전사고가 발생하여 막대한 경제적 손실을 초래한다. 설계부터 시공 및 관리를 더욱 철저히 해야 한다. 설치환경 및 사용 조건 부하량 등에 따라 차이가 있겠지만, 증설과정, 부적절한 설계 등으로 인하여 케이블의 단면적이 부족할 경우가 발생하며, 운전 전류에 의하여 초과된 허용온도는 케이블의 열화 상태를 초래한다. 우리는 케이블의 사고를 체계적으로 감시 및 예방하기 위한 측정 장비를 개발, 한국서부발전 주식회사(Korean Western Power Co. Ltd.)에 설치하여 활선상태에서 케이블에 흐르는 부하전류를 측정하였다. 이 논문에서 우리는 케이블에 흐르는 부하전류를 측정하고, 측정된 부하전류에 의한 부하특성의 파악 및 IEC규정에 의한 허용전류와 비교하여 케이블의 도체온도를 파악하기 위한 기초자료를 제시한다.

쿨링패치 부착에 따른 태양광-열전 융합소자의 성능 연구 (Effect of cooling patches on performance of photovoltaic-thermoelectric hybrid energy devices)

  • 이재환;조경아;박윤범;김상식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.716-720
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    • 2021
  • 본 연구에서는 태양광소자와 열전소자로 이루어진 에너지 융합 발전소자에 쿨링패치를 적용하고 에너지 융합 발전소자의 성능을 조사하였다. 쿨링패치를 열전소자의 뒷면에 부착하였을 때, 에너지 융합 발전소자의 상층에 위치한 태양광소자의 온도가 저하되고 열전소자 양단의 온도차는 증가되었다. 태양광 복사 조도를 200 W/m2부터 1000 W/m2까지 증가시키면서 에너지 융합 발전소자의 성능을 측정해본 결과, 쿨링패치는 태양광의 조도가 증가할수록 에너지 융합 발전소자의 성능 향상에 효과적이었고 1000 W/m2에서는 42.1 mW까지 융합소자의 최대 출력 전력이 증가하였다. 본 연구에서는 쿨링패치를 에너지 융합 발전소자에 부착함으로써 에너지 융합 발전소자의 출력 전력이 27% 이상으로 증가하는 것을 확인하였다.

부스트 컨버터를 이용한 열전소자의 최대전력점 추적회로 (A Maximum Power Point Tracking circuit for Thermoelectric Generators using a Boost DC-DC converter)

  • 박정용;김시호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권10호
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    • pp.15-19
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    • 2011
  • 부스트 컨버터를 이용하여 열전소자의 전력을 전달하는 회로를 이용하여 최대전력점 추적회로를 제안하였다. 제안하는 최대 전력점 추적회로는 2개의 비교기를 사용하여 연속된 샘플링 전압을 비교하고 최대전력점을 갖는 입력 펄스 신호의 듀티비에서 열전 발전소자의 전력 구동회로가 동작하도록 하는 것이다. 시뮬레이션 결과에서는 두 클럭 이내에서 최대전력점을 찾았으며, 3 클럭 이내에서 최적의 PWM 신호를 만들었다. 제안한 최대전력점 추적회로는 0.18 um CMOS 공정으로 설계하였으며 제작중이다.

전착법에 의한 p-형 SbxTey 박막 형성 및 열전특성 평가 (Electrodeposition and Characterization of p-type SbxTey Thermoelectric Thin Films)

  • 박미영;임재홍;임동찬;이규환
    • 한국재료학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.192-195
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    • 2011
  • The electro-deposition of compound semiconductors has been attracting more attention because of its ability to rapidly deposit nanostructured materials and thin films with controlled morphology, dimensions, and crystallinity in a costeffective manner (1). In particular, low band-gap $A_2B_3$-type chalcogenides, such as $Sb_2Te_3$ and $Bi_2Te_3$, have been extensively studied because of their potential applications in thermoelectric power generator and cooler and phase change memory. Thermoelectric $Sb_xTe_y$ films were potentiostatically electrodeposited in aqueous nitric acid electrolyte solutions containing different ratios of $TeO_2$ to $Sb_2O_3$. The stoichiometric $Sb_xTe_y$ films were obtained at an applied voltage of -0.15V vs. SCE using a solution consisting of 2.4 mM $TeO_2$, 0.8 mM $Sb_2O_3$, 33 mM tartaric acid, and 1M $HNO_3$. The stoichiometric $Sb_xTe_y$ films had the rhombohedral structure with a preferred orientation along the [015] direction. The films featured hole concentration and mobility of $5.8{\times}10^{18}/cm^3$ and $54.8\;cm^2/V{\cdot}s$, respectively. More negative applied potential yielded more Sb content in the deposited $Sb_xTe_y$ films. In addition, the hole concentration and mobility decreased with more negative deposition potential and finally showed insulating property, possibly due to more defect formation. The Seebeck coefficient of as-deposited $Sb_2Te_3$ thin film deposited at -0.15V vs. SCE at room temperature was approximately 118 ${\mu}V/K$ at room temperature, which is similar to bulk counterparts.

차량용 열전 소자 최대 발전전력 추종 기법 비교 조사 연구 (Comparative Survey on Thermoelectric Generator Maximum Power Point Tracking Methods for Vehicle Applications)

  • 장요한;정승훈;배성우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.371-372
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    • 2020
  • 최근 차량에 적용 가능한 에너지 하베스팅 연구가 활발히 이루어지고 있다. 차량 폐열을 활용하는 열전 소자의 경우 급격한 온도 변화 특성이 있는 내연기관, 배기관 등의 전장 부품에 적용될 수 있다. 이러한 전장 부품에서 가능한 많은 열에너지를 회수하기 위해 빠르고, 정확한 최대 발전전력 추종 기법이 필수적이다. 본 논문은 이러한 열전 소자 발전의 차량 적용을 위한 최대 전력 추종 기법을 살펴보고 비교 조사 분석한다.

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Bi계화합물 반도체에 의한 열전발전 (Thermoelectric Power Generation by Bi Alloy Semiconductors)

  • 박창엽
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.1-8
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    • 1968
  • 이 열전발전기는 Bi계화합물 반도체 Sb2Te3 및 소량의 불순물을 함유한 ZnSb를 사용하여 실험한 것으로 열기전력 α, 비저항ρ, 열전도율k 및 고온부의 온도차를 측정하였다. 특성은 다른 재료를 사용한 열전발전기보다 Sb2Te3+Bi2Se3와 Bi3Te2+Sb2Te3를 소자로 사용한 경우 효율이 우수하였으며 이의 효율은 1.42%였다.

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보령 T/P 6호기 PSS 모델링과 검증 (PSS Modeling and Cerification for #6 Generator of Boryong T/P)

  • 최홍관;김동준;문영환;김용학;윤용범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.31-34
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    • 2002
  • It studied modelling about employing analog PSS in domestic 500MW grade standard thermoelectric power plant in this paper. Modeling and parameters were verified by simulation of PSS response characteristics measured in AVR step examination and using power plant system model parameters decided by generator characteristics test. Through this PSS modelling research, contributed in domestic electrical power system small signal stability as that do modelling to be possible exact analysis of power system.

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태양열 열전 발전시스템의 실험적 연구 (An Experimental Study of the Solar Thermoelectric Generation System)

  • 조일식;박영하;양윤섭
    • 태양에너지
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    • 제18권3호
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    • pp.113-118
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    • 1998
  • This project studied a new generator utilizing the Seebeck effect. The major objective of this study was to prove the baseline concept through experimental studies. The important results from this study included design and fabrication of a laboratory scale generating system. The generating capacity of the TE-generator was 500Watt. The preliminary testing results showed the system efficiency of close to 20%. The experimental testing system has been built to include heating element, circulation pump and the instrumentation system included watt-hour meter, temperature sensor, and data acquisition system by the Hewlett-Packard 75000 Series.

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