• Title, Summary, Keyword: 연료전지시스템

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Recent R&D Trends of Solid Oxide Fuel Cell Power Generation System (고체산화물 연료전지 발전시스템의 최근 연구 개발 동향)

  • Pyo, Seong-Soo;Lim, Tak-Hyoung;Lee, Seung-Bok;Park, Seok-Joo;Song, Rak-Hyun;Shin, Dong-Ryul
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.12 no.2
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    • pp.119-130
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    • 2009
  • This article reviews recent R&D trends in SOFC development with an emphasis on industries that can produce the SOFC stack and power generation system. SOFC is an electrochemical device that can convert the chemical energy of fuel into the electrical energy with environment friendly system and high efficiency. SOFC power generation system could be classified as the portable power generation system, auxiliary power unit(APU), residential power generation(RPG) and large size distributed power generation. In the case of more than 10kW system, the major R&D trends are focused on the tubular type SOFC system with high efficient and long term stability to meet the commercialization of SOFC power generation system.

Compensation of Voltage Sag for A Fuel cell System based on Multilevel Converters (멀티 레벨 컨버터를 기반으로하는 고출력 연료 전지 시스템의 전압강하 대책)

  • Kim Y.H.;Moon H.W.;Kim S.H.;Kwak H.C.;Won C.Y.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • pp.696-700
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    • 2003
  • 연료 전지 시스템은 아주 유용한 에너지원 중의 하나이다. 그것은 재사용이 가능하고 환경 친화적이라는 장점을 가지고 있다. 연료 전지로부터 AC성분을 얻기 위해서는 인버터가 필요하다. 멀티레벨 컨버터는 고 전력 연료 전지 시스템의 인버터로 사용된다. 고조파 분석을 통하여 출력 특성을 해석하였다. 연료 전지 출력 전압이 강하할 때 기본파 성분이 감소하는 반면 THD가 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 부스트 컨버터를 연료전지 출력에 설치하는 것을 제안하였다. 모든 연료 전지 출력에 부스트 컨버터를 설치하는 것 대신에 하나의 부스트 컨버터만을 연료전지 출력부분에 설치하였다. PI 제어기는 부스트 컨버터를 제어하기 위해 사용하였다.

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Fabrication of 5kW Polymer Electrolyte Fuel Cell Stack and Operating System (5kW급 고분자 연료전지 스택 및 운전 시스템의 개발)

  • 전영갑;김창수;백동현;신동렬
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • pp.233-238
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    • 1999
  • 고분자 연료전지 (polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC)) 시스템은 연료전지 스택, 연료공급부, 공기공급부, 냉각부, 운전 제어부, 전자부하 및 데이터 획득부 그리고 인버터 등으로 구성된다. 이 가운데 가장 중요한 구성요소인 고분자 연료전지 스택의 성능은 전극과 전해질막 접합체의 성능뿐만 아니라 스택의 구조와 유로형상에도 크게 의존한다. 따라서 보다 고성능의 전해질막과 전극을 개발하고 소형화, 경량화가 가능한 스택의 구조와 유로형상을 찾는 것이 고분자 연료전지 스택의 개발에 있어 매우 중요하다.(중략)

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Influence of Gas Turbine Performance and Fuel Cell Power Share on the Performance of Solid Oxide Fuel Cell/Gas Turbine Hybrid Systems (가스터빈의 성능과 연료전지의 출력비중이 고체산화물 연료전지/가스터빈 하이브리드 시스템 성능에 미치는 영향)

  • Ahn, Ji-Ho;Kang, Soo-Young;Kim, Tong-Seop
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.4
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    • pp.439-447
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    • 2012
  • Solid oxide fuel cell/gas turbine hybrid systems that use three gas turbines having different power outputs were devised and their performance was compared. The power shares of the gas turbine and fuel cell and the net system efficiency were compared among the three systems, and their variations with the design fuel cell temperature were investigated. The system efficiency was predicted to be insensitive to the fuel cell temperature in the sub-MW system, but it increased with increasing fuel cell temperature in both the multi-MW and hundred-MW systems. The influence of air bypass around the fuel cell on the system performance was also investigated.

Development of Hybrid Fuel Cell UPS System (하이브리드 연료전지 UPS 시스템 개발)

  • Hyun, Deok-Su;Jang, Min-Ho;Kim, Tae-Sin;Oh, Se-Woong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • pp.235-235
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    • 2009
  • 본 연구는 친환경 신새생 에너지를 이용한 전력 시스템을 개발함으로써 전력 IT인 Smart Grid 기술 활용과 더불어 예기치 못한 정전으로부터 중요한 전자 장비를 보호하는 UPS 기능을 갖는 친환경 3.0kW급 하이브리드 연료전지 UPS 시스템을 개발하는 것이다. 이를 위하여 시뮬레이션 기법을 이용하여 소형 경량화에 따른 구성 부품 배치 합리화 및 발생열 최적화 설계를 도출하였으며, 연료전지용 장수명 밀폐형 Ni-MH전지, 고효율 전력변환기, 하이브리드 PMS의 설계 및 제작과 개발된 3kW급 하이브리드 연료전지 UPS 시스템 기능 및 성능 평가를 공인 기관에서 검증받았다. 본 연구를 통하여 개발된 연료전지용 장수명 100Ah급 밀폐형 Ni-MH전지는 밀폐화와 더불어 장수명화 및 저온 방전 특성이 우수한 뿐만 아니라 KS규격을 모두 만족하였으며, 내구성도 DOD100%에서 1,093cycle의 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 전지 설계 및 제작 기술뿐만 아니라 양산화 관련 기술들이 개발되어 향후 고용량, 고출력, 장수명의 축전지가 필요로 하는 분야에 적용될 수 있는 기반이 마련되었다. 또한 고효율 전력 변환기 및 연료전지과 축전지를 조절하는 PMS을 탑재한 소형 경량화 된 친환경 IT제품의 이미지를 구현하였다.

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A Study on Direct Alcohol Fuel Cells for Portable Powers (휴대전원용 직접 알코올 연료전지의 특성에 관한 연구)

  • Yoon S. R.;Cha S. Y.;Oh I. W.;Hong S. A.;Ha H. Y.
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.65-69
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    • 2001
  • The potential change, and the crossover of alcohol in a liquid-feed solid polymer electrolyte fuel cell operating at atmosphere and room temperature was investigated. Alcohol crossover was generated from all the alcohol by using the fuel. The single-cell property of direct methanol fuel cell was higher than that of other alcohol species as $31mW/cm^2$ at 0.23 V at 4.5M of methanol.

Development of Fuel Cell Engine System for Electric Vehicle (연료전지 자동차 추진용 엔진 시스템 개발)

  • 백동현;이원용;김창수;최수현
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • pp.243-246
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    • 2000
  • 연료전지(Fuel Cell)는 carnot 과정을 거치지 않고 연료의 화학 에너지를 전기 에너지로 직접 전환시키는 고효율의 전기화학적 발전장치이다. 기존의 내연기관은 실제 효율이 20-45%이지만, 연료전지는 40-65%의 효율로 운전할 수 있고 공해물질의 발생도 거의 없는 장점이 있다. 또한 다양한 대체 연료를 사용할 수 있어 석유에너지 절감과 대체 에너지 개발에 기여할 수 있다는 장점이 있다.(중략)

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Operation Characteristics of the kW-class PEMFC Stack (kW급 고분자전해질 연료전지 스택의 운전 특성)

  • 최형준;안상렬;조성아;하홍용;오인환;홍성안;임태원
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • pp.239-244
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    • 1999
  • 고분자전해질 연료전지는 다른 형태의 연료전지에 비하여 전류밀도가 크고 구조가 간단하며 전해질의 누출이나 손실의 염려가 없어 수송용 무공해 차량의 동력원으로서 아주 적합한 시스템이다. 또한 빠른 시동과 응답특성, 우수한 내구성을 가지고 있고 연료로 수소 이외에도 메탄올이나 천연가스를 개질하여 사용할 수 있다는 장점이 있다 [1, 2]. 고분자전해질 연료전지는 원래 우주선, 군사용 등 특수 목적으로 사용되던 것이 1980년대 말에 이르러 도심지 대기오염을 저감시키기 위한 전기 자동차의 동력원 및 이동용 전원으로 사용될 것이 기대됨에 따라 전세계적으로 다시 연구 개발의 활기를 찾게 되었다.(중략)

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The characteristic of operating the cogeneration system of 1kW PEMFC (1KW 고분자 연료전지의 열병합 발전 시스템 특성)

  • Choi, H.J.;Park, S.J.;Ha, M.H.;Cha, I.S.;Yoon, H.S.;Yoon, J.P.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • pp.172-174
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    • 2007
  • 본 연구는 가정용 연료전지 모니터링 사업을 통한 실증화 연구로써, 연료전지의 실용성에 대한 가치를 평가하고 실용화를 앞당기고자 하는데 목적을 두고 있다. 가정용 고분자 전해질 연료전지는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환함으로써 시스템 전체 효율이 80%이상의 고효율이고 환경 친화적이라는 점과, 연료전지 시스템의 운전 시 발생되는 폐열을 회수하여 급탕 및 난방용으로 활용함으로서 효율을 배가 시킬 수 있다는 장점 또 쉽게 구할 수 있는 LPG, LNG를 연료로 한다는 점을 특징으로 한다. 본 연구는 1kW 가정용 연료전지를 직접 구동하고 모니터링 함으로써 발생되는 문제점과 열병합 발전 시스템에 대한 연구를 진행하였다.

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