• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.9 no.3
• /
• pp.222-230
• /
• 2004

In this paper, a 3㎾ fuel cell generation system with an active fuel cell simulator has been proposed. The developed fuel cell simulator generates the actual voltage and current output characteristics of the Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), so that the overall performance and the dynamics of the proposed system could be effectively examined and tested. In This paper, at first, the system configuration and operational principle of the developed fuel cell simulator has been investigated and the design process of the fuel cell generation system is explained in detail. In addition, the validity of the proposed system has been verified lly the informative simulation and experimental result

• Journal of the Korean Solar Energy Society
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.1-7
• /
• 2011

PEM 연료전지에 있어서 수분의 균형이 연료전지의 시스템 성능에 현저한 영향을 미친다. 그래서 수분 균형은 가장 중요한 요소 중의 일부가 되었으며, 이에 관한 연구가 광범위하게 이루어지고 있다. 적절한 수분 균형을 유지하기 위해서는 적당한 멤브레인 수화작용(membrane hydration)이 필요하며, 반대로 촉매층(catalyst layer)에서의 익수(water flooding)현상이 없어져야 한다. 따라서 이와 같은 동적 상태에서 PEM 연료전지 내의 수분 균형을 유지하기 위해서는, 고도의 동적 수분 조정 기술이 확보되어야 한다. 현재의 연구는 이러한 특성을 고려하여 PEM 연료전지에서 동적부하 상태에서의 수분 이동에 관한 일차원 해석 모델에 관한 것이다. 금번 모델링의 결과, 양극촉매층(CCL, cathode catalystlayer)에서의 수분 상태는 거의 포화 단계에 이르고 있음을 보여주고 있으며, 이 모델링은 연료전지가 작동되는 동안의 CCL에 나타나는 수분의 양상을 예측하는데 활용될 수 있다. 본 논문에서는 수분 이동 모델이 국제규격에 따라 다양한 수송기관이 가동될 때, 동적부하 상태에서 서로 다른 차이점을 발견하기 위한 시뮬레이션 결과에 초점이 맞추어져 있다. 이 모델링을 적용한 결과, 수분 포화도가 상태에 따라 상이하게 나타남을 알 수 있었고, 또한 정적 수분 조절 요소에 따라 최적 상태가 모든 동적 분포에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.04c
• /
• pp.212-214
• /
• 2008

본 논문에서는 용량증대의 편리성, 유지 보수의 수월성, 전원에 따른 PCS 모듈화를 위해 연료전지와 같은 입력전원 증가 시 동일한 전력분배를 위한 PCS의 병렬운전기법이 적용된 연료전지 발전시스템을 개발하였다. 또한 다중 연료전지 발전시스템 PCS의 기생 성분의 영향을 분석하고 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2006.06a
• /
• pp.263-265
• /
• 2006

연료전지를 이용한 가정용 분산전원시스템은 열과 전기를 동시에 얻을 수 있는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 PEMFC형 연료전지의 V-I 특성과 이에 따른 계통연계형 가정용 연료전지 시스템의 전력제어 시 고려해야 할 사항을 기술하고 제안된 제어방식에 대해 수행된 시뮬레이션 및 시험결과를 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.311-313
• /
• 2008

본 논문에서는 연료전지를 위한 독립형 3kW급 인버터 시스템을 제안한다. 논문에 사용된 연료전지는 26V에서 46V의 가변적인 출력을 가지므로 220V의 교류전압으로 변환하기 위해서 높은 변압비를 가지는 DC/DC 컨버터로에서 400V의 DC링크 전압으로 승압되고 최종적으로 DC/AC 인버터를 통해서 220V의 교류전압으로 변환된다. 또한 DC/DC 컨버터의 직류출력전압을 저장하여 연료전지 초기구동과 제어기 전원에 공급함으로써 독립적인 시스템으로써 동작할 수 있다. 본 논문에서 제안한 시스템은 각 부분별 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2003.07b
• /
• pp.1217-1219
• /
• 2003

신 발전 방식들 중 하나인 용융탄산염형 연료전지 발전시스템 개발과 관련하여, 연료전지로부터 생성된 전력을 전력계통에 안정되게 변환, 주입하기 위한 계통연계형 전력변환기를 설계하고 단위기기별 성능 시험을 수행한 결과이다. 100kW급 전력변환기의 구조 설계에 있어서는, 100kW급 용융탄산염형 연료전지 시스템의 정격 사양 및 스택의 운전 형태에 따라 새로운 시뮬레이션 결과의 검토를 통해 DC/DC 컨버터부, 정류부, 인버터부의 회로 구성을 확정하고, 각 부에 사용될 소자들을 연료전지 출력 및 운전 사양에 맞게 설계하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2008.11b
• /
• pp.3148-3153
• /
• 2008

Residential fuel cell cogeneration systems have gained much interest due to its high efficiency. In this study, we have performed numerical simulation of residential fuel cell cogeneration system which includes a fuel cell/grid hybrid system. The cogeneration system consists of 1kW PEFC, cooling system, inverter/converter and reformer. Several empirical models have been employed for respective components to improve the accuracy of the simulations. The load varies seasonally. The present simulations can successfully predict the characteristics of the hybrid cogeneration system and thus it can be utilized for establishing an optimal operating strategy of the system.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2005.07a
• /
• pp.350-353
• /
• 2005

본 논문에서는 연료 전지 전압의 왜란 보상을 위해 Z-소스 인버터와 울트라커패시터를 포함하는 연료 전지 시스템을 제안하였다. Z-소스 인버터는의 구조는 매우 간단하며 DC/DC 컨버터의 사용 없이 단순히 스위칭 패턴만을 제어하여 전압을 부스팅 할 수 있는 독특한 특징을 갖는다. 연료 전지시스템은 부하 변동시 외부적인 영향에 의해서 과도 상태 전압 왜란이 발생할 수 있다. 시뮬레이션결과는 Z소스 인버터와 울트라커패시터를 포함한 제안된 연료 전지 시스템이 시스템 과도 상태와 전압 왜란에 대해 안정된 응답을 갖고 동작 가능하다는 것을 보여 주었다.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.35 no.8
• /
• pp.637-641
• /
• 2011

Ocean structure's power system is difficult to construct a stand-alone power system. Therefore, to manage effectively power system of ocean structure, it's important to construct power system which is connected fuel-cell with hybrid power system. This paper designs power system of fuel-cell for the sea based on hydrogen generation mechanism, calculation of using electric power, etc. Designed power system is analysed & simulated using LabVIEW program. And, this paper suggests design method of power system for ocean structure based on analysed & simulated results.

• Journal of the Korean Society for Railway
• /
• v.12 no.5
• /
• pp.772-777
• /
• 2009

The development of fuel cell hybrid power system, as a next generation power system to promote clean energy which will mitigate the continued global warming, has demonstratd a significant progress in passenger vehicle applications. Also, in case of railway vehicles in non-electrified railway lines, the adoption of fuel cell hybrid power system is being studied among well-known manufacturers. This paper introduces both the configuration and the control strategy of fuel cell hybrid power system to apply to a light electronic railway vehicle having a repeated driving pattern of acceleration, coasting and deceleration. The simulation results demonstrate the viability of the proposed power system design and its control strategy.