• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.8
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• pp.1117-1122
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• 2012

In order to study to apply the fuel cell, the study about the power system design and the load control is needed. However, to experiment the fuel cell need the auxiliary device and the complex control technology. For this reason the simulator is needed and such study is in progress actively. In this paper, the PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell) that is applied the vehicle, the small sized ship was simulated based on LabVIEW. The characteristic of fuel cell simulator was implemented based on a simulation data using the programmable power supply. The I-V characteristic according to various factors and the polarization curve of fuel cell were analysed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1083-1084
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• 2008

본 논문에서는, 연료전지 시뮬레이터를 이용한 연료전지용 전력변환기 하드웨어 최적설계기법에 대하여 기술한다. 이를 위해 고분자 전해질 연료전지 모델링을 수행하여 시뮬레이터를 구성하고, 이상적인 직류 전압원과 연료전지 전원 인가에 따른 부스트 컨버터의 동작을 이론적으로 해석하고 시뮬레이션을 통해 이론의 타당성을 검증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.9 no.3
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• pp.222-230
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• 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 Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.1
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• pp.59-68
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• 2009

Fuel cell generators as the distributed generation system with a few hundred watt$\sim$a few hundred kilowatt capacity, can supply the high quality electric power to user as compared with conventional large scale power plants. In this paper, PEMFC(polymer electrolyte membrane fuel cell) generator as micro-source is modelled by using PSIM simulation software and DSP based fuel cell hardware simulator based on the PSIM simulation model is implemented. The relation of fuel cell voltage and current(V-I curve) is linearized by first order function on the ohmic area in voltage-current curve of fuel cell. The implemented system is composed of a PEMFC hardware simulator, an isolated full bridge dc boost converter, and a 60[Hz] voltage source PWM inverter. The voltage-current-power(V-I-P) characteristics of the implemented fuel cell hardware simulator are verified in load variation and transient state and the 60[Hz] output voltage sinusoidal waveform of the PWM inverter is investigated under the resistance load and nonlinear diode load.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.237-239
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• 2009

본 논문에서는, 비선형 출력 특성을 가지는 연료전지를 시뮬레이터로 구성하고 이를 이용한 최적의 연료전지용 전력변환기 (PCS) 설계기법을 기술한다. 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC)를 모델링하여 시뮬레이터를 구성하고 이상적인 DC 전압원과 연료전지 전원 인가에 따른 특징을 이론적으로 해석한 후 시뮬레이션을 통해 이론적 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07d
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• pp.2336-2338
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• 2000

고효율, 무공해의 신발전 기술인 연료전지 발전은 발전 용량 및 스택구성에 따라 차이가 있으나 기본적으로 저전압, 대전류 특성과 부하에 따라 발전 전압이 크게 변동하는 특성을 갖는 직류전원으로써 이를 상용으로 이용하기 위해서는 연료전지 발전 전력을 안정된 전력으로 변환하여 주는 장치가 필요하며, 이러한 전력 변환장치가 연료전지 발전의 최종 출력 전원의 질을 결정한다. 연료전지 전력변환장치는 전압조절기능, 승압 기능을 가져야 하고, 연료전지 본체와 부하를 안정하게 운전하기 위해 전력변환장치 뿐만 아니라 부하와 연료전지 본체의 운전상태 감지 기능, 각종 장치의 보호와 제어기능을 가져야 한다. 본 논문의 목적은 자동차용 연료전지 출력 전력변환장치의 종합제어장치의 설계를 위해 연료전지 스택시뮬레이터를 개발하는 것이다. 연료전지 스택 시뮬레이터는 연료전지 발전 특성과 일치하는 전력을 출력해 주는 직류전원 공급장치로써 이를 이용하여 연료전지 출력 전력변환장치의 종합제어장치를 충분한 예비실험과 수정, 보완함으로써 연료전지용 전력변환 시스템의 성능개선, 안정성 향상 등을 가질 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.496-497
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• 2011

고체산화물 연료전지(SOFC)는 다른 연료전지에 비해 발전효율이 높고, 전력뿐 아니라 물과 열이 부산물로 생성되어 활용할 수 있는 장점이 있다. 또한, 다양한 연료를 사용할 수 있어 향후 대용량 발전용 연료전지에 적합한 특징을 가진다. 하지만 아직 Stack의 가격이 매우 비싸고, 실제의 Stack이 있다하더라도 연구 중의 손상 위험을 감수해야 한다. 따라서 SOFC Stack을 대신 할 수 있는 가상의 SOFC 시스템 구현을 통해, 저렴한 비용으로 실제의 SOFC 시스템과 유사한 환경을 구축하여 비교할 수 있다. SOFC Stack의 최대출력 DC 1kW급을 목표 대상으로 하여, 48V, 25A의 DC 출력이 가능한 Programmable DC Power Supply 설계 및 시리얼 통신을 이용한 인터페이스 보드를 제작하였고, SOFC Stack Modeling 및 GUI 구성을 하였다. 구현된 SOFC 시뮬레이터를 통해 상용의 인버터를 이용한 계통출력 전력과 실제 Stack 실험결과 비교로, 제작한 시스템이 향 후 SOFC 시스템을 위한 시험 및 연구에 응용 가능함을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.223-224
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• 2014

본 논문에서는 연료전지용 전력변환장치 설계에 필요한 연료전지의 수학적 모델링과 이에 기초한 하드웨어 시뮬레이터(APL)에 대하여 설명한다. 지금까지 사용되어 왔던 일반적인 DC 전압원 대신에 연료전지의 비선형 전원 특성을 고려할 수 있는 모의 실험에서 사용할 수 있는 연료전지 모델링에 관하여 설명한다. 연료전지는 화학적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 장치로써 개질기를 사용하여 수소를 지속적으로 공급해야 하는 등 실험실에서 실제 운전하는데 많은 어려움을 가지고 있다. 이런 어려움을 보완할 수 있는 모의전원장치(APL)을 사용하여 연료전지의 I-V 및 P-V 곡선의 전기적 비선형 특성을 제공함으로써 연료전지용 제어기 및 전력변환장치 설계가 보다 더 현실적일 수 있도록 하는데 도움이 될 것으로 본다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.112.1-112.1
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• 2010

수소경제사회를 위한 수소인프라 구축에서 가장 중요한 부분이 현지설치형 수소스테이션이라고 하겠다. 이러한 수소스테이션은 일본, 미국, 유럽 등 선진각국에서 2015년에 상용화를 계획한 수소연료전지자동차의 보급에 필요불가결한 설비이므로 이들 지역을 중심으로 수요가 발생할 것으로 보인다. 선진국에서는 수소연료전지자동차의 경우 상용화가 이루어지면 2020년경 그 비율은 전체 자동차의 약 5% 수준을 점유할 것으로 보고 있다. 현재 국내에서도 정부주관으로 2015년부터 보급 목표로 수소연료전지차 모니터링연구가 수행되고 있다. 이에 따라 이미 외국 설비를 중심으로 수소스테이션 실증연구가 이루어졌으며, 각 기업체 및 연구기관에서 개질기, 고압압축기, 디스펜서 등 많은 요소기술 개발에 박차를 가하고 있으며, 이 결과로 향후 수소스테이션 국산화에 많은 기여를 할 것으로 사료된다. 아울러 이번 연구는 수소스테이션의 핵심부분인 수소스테이션용 제어로직을 개발하고 시뮬레이터를 제작한 결과에 대해 발표하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.389-390
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• 2010

본 논문은 연료전지용 PCS를 계통에 연계하는 과정을 보다 심도있게 진행하기위하여 배전계통을 모의 시뮬레이터로 구현하였다. 제작된 시뮬레이터를 바탕으로 각배전반의 전력품질과 다수 PCS와 계통과의 전력분배를 실험한다.