• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.4
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• pp.285-290
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• 2007

When input parameters like gas volume or load of the fuel cell system is changed, the fuel cell system can generate transient voltage disturbances. In this paper, a fuel cell system with Z-source inverter and ultracapacitors for voltage disturbance compensation is proposed. The structure of Z-source inverter is simple. It has unique features that can boost/buck input voltage with a DC/DC converter using only a modified switching pattern. The characteristics of the proposed topologies for the fuel cell system with Z-source inverter and ultracapacitors are analyzed using simulation, and verified by experiments. The simulation and experimental results show that the proposed system is capable of operating with stable response to the system transient and voltage disturbances.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.11a
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• pp.95-97
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• 2008

본 논문에서는 연료전지발전용 고효율 계통 연계용 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 3상 전류형 능동클램프 DC/DC 컨버터와 계통연계용 인버터로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 연료전지의 출력을 모의하는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 PSCAD/EMTDC를 이용하여 개발하였다. 개발한 시뮬레이션모델을 이용한 분석을 토대로 실험에 의한 검증이 가능한 하드웨어장치의 기본 설계를 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저 전압특성을 갖는 연료전지를 효율적으로 전력계통에 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.209-211
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• 2009

본 논문에서는 고효율 DC-DC 컨버터와 인버터에 의한 연료전지발전용 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 Boost Converter와 LLC공진 컨버터의 2 stage 조합으로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 연료전지의 출력 동특성을 나타내는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 개발하였다. 시뮬레이션모델의 검증을 위해 하드웨어장치를 구성하여 실험을 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저전압특성을 갖는 연료전지를 전력계통에 고효율로 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1189-1190
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• 2006

본 논문은 연료전지와 플라이윌 저장 시스템용을 결합한 복합전원으로 하는 연료전지 발전 시스템의 전력변환장치 연구에 관한 것이다. 이를 위한 전력변환장치는 연료전지로부터 저전압을 상승시키기 고조파 DC-DC 컨버터 이를 안정된 교류전원으로 변환하기 위한 DC-AC 인버터 및 플라이휠에 에너지 회생과 재생하기 위한 DC-AC 컨버터로 구성된다. 본 연구에서는 기존의 UPS 시스템은 AC 발전기 및 배터리를 백업 전원으로 사용하는데 맡은 유해 물질을 발생시키지만, 이 시스템을 사용하면 환경 오염, 높은 효율 및 대용량에 적합하다. 또한, 시뮬레이션을 통하여 연료전지 발전 시스템에 과부하시 안정하게 출력 성능을 가지도록 Fly-Wheel 시스템을 적용한 모의실험 결과를 제시한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.04c
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• pp.227-230
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• 2007

본 연구에서는 연료전지 마이크로 소스와 연계된 Harmonic Reducer(H.R)컨버터 시스템을 제안하였다. 이 시스템에 의하여 마이크로 소스의 ac출력전류를 정현파로 개선할 수 있었다. 또한 H.R컨버터의 dc단전압과 전류의 리플은 Zero Ripple(Z.R)필터를 설치하여 제거할 수 있었다. 본 연구의 타당성을 PSIM 시뮬레이션에 의하여 확인하였으며 그 유용성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.21-22
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• 2012

본 논문은 휴대용 연료전지-배터리 하이브리드 시스템에 적용 가능한 구조들을 비교 분석하고 구조 선정을 위한 가이드라인을 제시한다. 각 구조의 특징 및 장단점을 분석하고 시스템 설계 사양에 적합한 구조를 선정하는 과정을 보인 뒤, 그 타당성을 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.257-258
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• 2010

최근 연료전지 기술의 발전으로 스택의 소형화 및 안전성이 확보됨에 따라 연료전지 자동차(FCEV)의 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 변압기를 사용하는 풀-브리지 컨버터와 IPMSM 구동용 3상 인버터 구동 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 FCEV 적용 타당성을 검증 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.04b
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• pp.376-379
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• 2006

본 연구에서는 기 설치된 능동전력필터와 연료전지 Z-소스 능동전력필터의 병렬운전 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 이미 설치되어 운전 중인 단상 V-소스 병렬형 능동전력필터와 병렬로, 연료전지(FC) Z-소스 능동전력필터를 설치하여, 전체 능동전력필터 시스템의 용량 증가를 도모할 수 있었다. 제안된 방법의 타당성은 전력전자 전용 PSIM시뮬레이션에 의하여 과도상태 및 정상상태에서 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.59-62
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• 2007

연료전지는 수소를 이용하여 전기를 생산하는 발전 시스템으로 운전 중 수소 누출과 폭발의 위험성을 항상 수반하고 있다. 따라서 안전성의 확보를 위해 연료전지 시스템 내부에서 수소 누출 시 유e동 특성으로 인한 특정 부근 농도 정체와 환기의 영향을 파악하는 것이 필요하다. 실험 장치와 전산유체역학 프로그램을 사용하여 챔버 내 수소의 유통 특성과 환기구에 따른 환기의 영향을 확인하였다. 수소의 누출 속도와 양에 따라 유동장의 형태는 크게 변하였으며 환기구의 위치와 크기는 특정 부근의 농도정체와 챔버 내 전체적인 수소 농도에 영향을 미침으로서 안정성을 확보하는 중요한 인자임을 알 수 있었다. 예측 결과를 실제 실험 모델과 비교하여 그 타당성을 검토하였으며 차후 가정용 연료전지 모듈의 환기구 설계에 적용할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.185-187
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• 2006

본 논문은 신 발전 방식들 중 하나인 용융탄산염형 연료전지 발전시스템의 국산화연구와 관련하여, 연료전지로부터 생성된 전력을 전력계통에 안정되게 변환, 주입하기 위한 계통연계형 전력변환기를 제작하고 단위기기별 성능 시험을 수행한 결과이다. 250kW급 전력변환기의 구조 설계와 단위기기 설계는 250kW급 용융탄산염형 연료전지 시스템의 정격 사양 및 스택의 운전 형태를 시뮬레이션 하여 진행되었으며, 크게 DC/DC 컨버터부와 DC/AC 인버터부의 회로로 구성된다.