• 제목/요약/키워드: 연료전지 하이브리드 동력시스템

검색결과 20건 처리시간 0.024초

경전철용 연료전지 하이브리드 동력시스템 설계 및 제어 (Design and Control Strategy of Fuel Cell Hybrid Power System for Light Electric Railway Vehicles)

  • 김영렬;박영원
    • 한국철도학회논문집
    • /
    • 제12권5호
    • /
    • pp.772-777
    • /
    • 2009
  • 지구 온난화를 경감 하기위한 차세대 동력시스템으로서 연료전지 동력시스템은 승용차를 중심으로 활발하게 개발되고 있다. 가선이 설치되어있지 않은 철로에서의 철도차량의 경우에 있어서도 연료전지 동력시스템의 적용이 선진 각국을 중심으로 연구개발 되고 있다. 본 논문에서는 가속, 타행주행 및 감속을 반복하여 주행하는 경전철에 대하여 연료전지 하이브리드 동력시스템을 적용하고자 할 때 이에 대한 설계 및 제어전략을 논하였고, Matlab/Simulink로 모델링하여 시뮬레이션을 수행하였다.

연료전지 하이브리드 차량의 연비향상을 위한 배터리 동력분배 최적화 (Optimization of Battery Power Distribution to Improve Fuel Consumption of Fuel Cell Hybrid Vehicle)

  • 이동섭
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제37권3호
    • /
    • pp.397-403
    • /
    • 2013
  • 친환경 및 연비에 대한 요구와 제한은 하이브리드 차량과 같은 친환경 고연비 차량기술을 발전시켜왔다. 하이브리드 차량의 연비는 시스템의 특성으로 인해 주행 후 배터리 충전량의 변화를 연비에 반영시키는 등가연료사용량이 연료소비량에 추가되므로 제어전략에서 배터리 사용영역 증가만으로 연비를 향상시킬 수 없었다. 본 논문은 연료전지 하이브리드 차량을 matlab simulink상에서 모델링하고 기존제어전략에서 연료전지의 사용구간을 분석하여 연료전지 주 사용영역에서의 배터리와 연료전지 간 동력분배를 연비향상을 목표로 최적화하여 등가연료사용량을 포함한 총연비의 향상을 시도하였다.

무인기용 연료전지 추진 시스템의 동력 관리 (Power Management of Fuel Cell Propulsion System for Unmanned Aerial Vehicles)

  • 김태규;심현철;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.13-16
    • /
    • 2007
  • 본 연구에서는 무인기용 추진 시스템으로 연료전지를 사용하였다. 연료전지 추진 시스템은 고항속 무인기를 위한 고에너지 밀도를 갖는 이상적인 대체 동력원이다. 연료전지 동력 시스템은 기폰 배터리의 5배 이상의 에너지 밀도를 제공한다. 액체상태로 저장되는 수소화붕소나트륨을 수소원으로 사용하였다. 수소 생성 시스템은 촉매 반응기, 펌프, 연료, 카트리지, 분리기로 구성된다. 연료전지와 리륨-폴리머 배터리의 하이브리드 동력 관리 시스템이 개발되었다. 모터, 펌프, 팬은 연료전지 시스댐의 피트백 신호에 따라 배터리 동력으로 작동되고 배터리는 연료전지의 잉여 동력으로 재충전되었다.

  • PDF

선박동력용 SOFC/ST 하이브리드시스템의 성능 평가 (Performance Analysis of Methane Fueled Marine Solid Oxide Fuel Cell and Steam Turbine Hybrid Power System)

  • 이경진;오진숙;김선희;오세진;임태우;김종수;박상균;김만응;김명환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제35권5호
    • /
    • pp.590-599
    • /
    • 2011
  • 연료전지시스템의 고효율화를 목적으로 수소가 가진 화학적 에너지를 최대한 전력화하기 위하여 연료전지에서 발생하는 폐열을 적극 활용할 필요가 있다. 이런 목적에 폐열을 이용하는 증기터빈과 연료 전지를 결합시킨 SOFC/ST 하이브리드시스템이 적합하다. 본 논문은 SOFC/ST 하이브리드시스템에 대한 셀의 작동온도와 전류밀도, 연소기 출구 온도, 보일러 출구 가스온도가 시스템의 성능에 미치는 영향 등을 시뮬레이션을 통하여 검토한 것으로 증기터빈의 일정 조건에서는 연료전지 스택에서 다량의 폐열이 발생하는 경우가, 연료전지의 일정 조건에서는 연소기에 추가적 연료 공급을 억제하는 경우에서 하이브리드시스템의 효율이 증가됨을 확인하였다.

능동전력제어에 의한 하이브리드 동력시스템의 출력특성 연구 (A study on the Power Characteristics of Hybrid Power System by Active Power Management)

  • 이보화;박부민
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제44권9호
    • /
    • pp.833-841
    • /
    • 2016
  • 본 연구에서 대상으로 삼은 순항 200 W급 전기동력무인기는 태양전지, 연료전지, 배터리를 동시에 주 전력원으로 사용한다. 각 전력원별 출력은 능동전력제어 방식에 의해 연료전지의 최대 출력을 제한한 상태에서 배터리의 적정용량을 유지하도록 각 전력원별 전력제어를 수행하게 된다. 능동전력제어 방식에 의한 각 전력원별 출력변동은 지상통합시험을 통해 확인하였다. 또한 연료전지의 최대출력제한이 전체 시스템의 출력변동에 미치는 영향을 실험적으로 확인하였으며, 연료전지의 최대출력값은 연료전지 시스템용 6직렬 소형 배터리의 과방전을 방지하기 위해서는 150W가 적절함을 확인하였다.

선박동력용 SOFC/GT 하이브리드시스템의 성능 평가 (터빈 냉각 및 공기극 입구온도 일정 조건을 중심으로) (Performance Analysis of Marine Solid Oxide Fuel Cell and Gas Turbine Hybrid Power System (under Conditions of Turbine Cooling and Constant Temperature in Cathode Inlet))

  • 임태우;길병래;김종수;오세진;박상균;김만응;김명환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제33권8호
    • /
    • pp.1107-1115
    • /
    • 2009
  • 석유에너지의 고갈과 지구온난화 등의 환경적 문제는 대기오염물질 배출규제 강화와 함께 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 대형 선박용으로 적합한 고체산화물형 연료전지/가스터빈 하이브리드시스템의 특성을 분석한 것으로 공기극 입구온도를 일정으로 제어하는 경우에 대한 시스템의 성능 및 안전성 등에 관한 문제를 다루고 있다.

메탄올 연료형 SOFC/GT 하이브리드시스템의 성능 평가 (Performance Analysis of Methanol Fueled Marine Solid Oxide Fuel Cell and Gas Turbine Hybrid Power System)

  • 오세진;임태우;김종수;길병래;박상균;김만응;이경진;오진숙;김명환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제34권8호
    • /
    • pp.1040-1049
    • /
    • 2010
  • GHG 및 대기오염물질 배출 규제는 고효율 및 친환경에 적합한 새로운 선박용 동력장치의 필요성을 제기하고 있다. 최근 이와 같은 문제들을 근본적으로 해결하기 위한 지속가능한 방법으로서 연료전지를 선박의 동력발생장치로 도입하고자 하는 검토가 진행되고 있다. 본 논문은 액체연료인 메탄올을 기반으로 한 고체산화물형 연료전지/가스터빈 하이브리드시스템의 성능을 평가한 것으로 스택의 작동온도, 전류밀도, 가스터빈 압력비, 공기예열기 온도효율, TIT(turbine inlet temperature)의 영향을 시뮬레이션으로 검토하고 그 결과를 기체연료인 메탄의 경우와 비교하고 있다.

선박동력용 SOFC/GT/ST 하이브리드시스템의 성능 평가에 관한 시뮬레이션 (Performance Analysis of Hybrid SOFC/GT/ST System for Marine Power Applications)

  • 이경진;오진숙;김선희;오세진;임태우;김종수;이재현;박상균;김만응;김명환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제36권1호
    • /
    • pp.40-50
    • /
    • 2012
  • 폐열의 활용은 연료전지시스템의 효율의 제고에 중요하다. SOFC/GT/ST 하이브리드시스템은 연료전지시스템 폐열의 전력화에 가스터빈 및 증기터빈을 활용하는 방식이다. 본 논문은 SOFC/GT/ST 하이브리드시스템에 대한 스택의 작동온도와 전류밀도, 가스터빈의 압력비가 시스템의 성능에 미치는 영향 등을 시뮬레이션을 통하여 검토한 것이다. 그 결과로 SOFC/GT/ST 하이브리드시스템은 단독 SOFC시스템과 비교하여 효율의 급격한 변화를 완화시키며 또한 효율을 크게 제고시키고 있음을 확인하였다.

다중 동력 연료전지 하이브리드 장갑차량의 동력관리 전략에 관한 연구 (A Study on Power Management Strategy for Multi-Power Source Fuel Cell Hybrid Armored Vehicle)

  • 안상준;김태진;이교일
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.361-365
    • /
    • 2005
  • Since the fuel cell uses the hydrogen for its fuel. it has no emission and higher efficiency than an internal combustion engine. Also fuel cell is much quieter than engine generator and generates heat much less than engine generator. So it has advantage of Army's 'si lent watch' capability and the ability to operate undetected by the enemy. The fuel cell hybrid system combines a fuel cell power system with an ESS. The ESS (e.g., batteries or ultracapacitors) reduces the fuel cell's peak power and transient response requirements. It allows the fuel cell to operate more efficiently and recovery of vehicle energy during deceleration. The battery has high energy density, so it has the advantage regarding driving distance. However, it has a disadvantage considering dynamic characteristic because of low power density. One other hand. the ultracapacitor has higher power density, so it can handle sudden change or discharge of required power. Yet. it has lower energy density. so it will be bigger and heavier than the battery when it has the same energy. This paper proposes the power management strategy for multi-power source fuel cell hybrid system. which is applied with the merits of both battery and ultra capacitor by using both of them simultaneous.

  • PDF