• 제목/요약/키워드: PCS for Fuel Cell

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불평형 계통전압에 강인한 연료전지용 전력변환시스템의 PLL 방법 (A Robust PLL of PCS for Fuel Cell System under Unbalanced Grid Voltages)

  • 김윤현;김왕래;임창진;김광섭;권병기;최창호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.103-105
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    • 2008
  • In grid-interconnection system, a fast, robust and precise phase angle detector is most important to grid synchronization and the active power control. The phase angle can be easily estimated by synchronous dq PLL system. On the other hand under unbalanced voltage condition, synchronous dq PLL system has problem that harmonics occur to phase angle or magnitude of grid voltage because of the effect of the negative sequence components. So, To eliminate the negative sequence components, the PLL method using APF (All Pass Filter) in a stationery reference frame to extract positive sequence components under unbalanced voltage condition is researched. In this paper, we propose a new PLL method with decoupling network using APF in a synchronous reference frame to extract the positive sequence components of the grid voltage under unbalanced grid. The cut-off frequency of APF in a synchronous reference frame can be set to twice of the fundamental frequency comparing with that of APF in a stationery reference frame which is the fundamental frequency. The proposed PLL strategy can detect the phase angle quickly and accurately under unbalanced gird voltages. Simulation and experimental results are presented to verify the proposed strategy under different kind of voltage dips.

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250kW급 용융탄산염 연료전지 발전시스템용 전력변환기 개발 (Development of 250kW Power Conditioning System for Molten Carbonate Fuel Cell Power Generation System)

  • 이진희;정홍주;백승택;강호현;정준모;서인영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.231-233
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    • 2007
  • 본 논문은 신 발전방식 중 하나인 용융탄산염형 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC) 발전시스템에서 생성된 전력을 계통에 안정적으로 변환, 주입하기 위한 계통연계형 전력변환기를 설계, 제작하고 성능 시험을 수행한 결과이다. 250kW급 MCFC 시스템의 정격 사양 및 스택의 운전 형태를 기반으로 250kW급 전력변환기 구조 및 단위기기를 설계하였고 전력변환기는 크게 DC/DC 컨버터부와 DC/AC 인버터부로 구성된다. 본 논문은 MCFC 발전 시스템에 적용되는 전력변환기(Power Conditioning System, 이하 PCS)를 제작하고 성능을 확인하는데 목적이 있다.

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건물통합형 30kW태양광발전시스템의 설계 및 효율적 운전관리에 관한 연구 (A study on Design and Efficient Management of 30kW BIPV System)

  • 박세준;임중열;윤석암;차인수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.15-20
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    • 2008
  • Building-integrated photovoltaics(BIPV) are increasingly incorporated into new domestic and industrial buildings as a principal or ancillary source of electrical power, and are one of the fastest growing segments of the photovoltaic industry. This paper presents design, operational features analysis, and PCS(Power Conditioning System) of grid-connected 30kW BIPV set up on the library of Dongshin University. For a sustainable photovoltaics system in this area, the data of the BIPV system are collected and analyzed by monitoring system using LabView. PCS of the grid-connected BIPV system, also, is designed for optimal operation with characteristics suggested in this paper.

수소충전소용 프리쿨러를 위한 수소가스 냉각에 관한 연구 (Study on Cooling of Hydrogen Gas for the Pre-Cooler in the Hydrogen Refueling Station)

  • 이경한;구경모;유철휘;황갑진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.237-242
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    • 2019
  • In the hydrogen refueling station (HRS), it is need the pre-cooling system (PCS) to limit the inside temperature ($85^{\circ}C$) of the onboard thank (700 bar) and to charge the hydrogen at short time (within 3 minutes) to fuel cell electric vehicle (FCEV). From those safety reasons, the temperature of hydrogen gas must be controled $-33^{\circ}C$ to $-40^{\circ}C$ in PCS. The cooling test of the gaseous ($N_2$, He, $H_2$) was carried out using heat exchanger (pre-cooler) by indirect cooling and direct cooling method. It was confirmed that the temperature of hydrogen gas had below $-40^{\circ}C$ at below $-75^{\circ}C$ of chiller temperature in direct cooling.

250 kW 발전용 용융탄산염 연료전지 기술 개발 (시스템 및 BOP 설계) (The System Development of Externally Reforming MCFC CHP Proto Type)

  • 임희천;안교상;김도형;강승원;김범주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.195-196
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    • 2007
  • This paper shortly describe the R&D results for developing of 250 kW externally reforming MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) CHP proto type. Conceptual Design and basic design were alredy completed and stack which was adapted new separator and components also prepared for operation and evaluation. In parallel with stack and system development, BOP such as PCS, blower, catalytic combustor and Reformer also designed and fabricated for evaluation. The system will be fabricated by the end of 2008 and operate and evaluate in 2009.

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1kW급 보조전원용 연료전지 시스템 개발 (Development of 1kW Class Fuel Cell System for Auxiliary Power)

  • 한세영;최동민;신범수;심재휘;이호준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.189-191
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고분자전해질연료전지(PEFC)를 이용하여 보조전 원용으로 사용할 수 있는 계통연계 연료전지 시스템을 개발하였다. 또한 본 연구에서 DSP(Digital Signal Processor)를 이용한 계통연계형 전력변환장치(PCS, Power Conditioning System)와 시스템 제어기의 개발도 병행하여 수행되었다. 개발된 1kW급 보조전원용 연료전지 시스템은 다양한 조건에서의 스택 성능 실험 및 BOP 연계 시험을 통해 최적의 운전점을 도출할 수 있었으며, PID(Proportional, Integral, Differential) 운전제어 방식을 통하여 시스템의 안정적인 운전 특성을 확보하였다. 향후 본 시스템은 계통연계용은 물론 독립전원용으로도 사용이 가능할 수 있도록 전력변환장치를 설계하여 적용할 예정이다.

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연료전지 시뮬레이터를 이용한 PCS 하드웨어 설계 기법 (Design Methodology for Power Conditioning System using Fuel Cell Simulator)

  • 김종수;최규영;강현수;이병국
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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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.

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병렬 연결된 계통연계형 연료전지 PCS의Seamless Transfer를 위한 간접전류제어 기법 (Indirect Current Control Technique for Seamless Transfer of Parallel-Connected Utility Interactive Fuel Cell PCS)

  • 김형진;윤선재;최세완;조진상;김태희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.47-48
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    • 2010
  • 발전용 연료전지시스템에서 PCS를 여러 대 병렬운전하게 되는 경우 계통에 이상이 발생하여 단독운전으로 모드전환 시 각 계통연계 스위치의 동작 시간 차이 및 각 제어기의 연산시간 차이에 의해 단일 인버터의 모드전환 시 보다 더 큰 과도상태가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 병렬 연결된 3상 계통연계 인버터에서 과도상태를 최소화 할 수 있는 병렬운전 기법을 선정하고 과도상태 없이 모드전환 할 수 있는 간접전류 제어기법을 제안한다.

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대용량 MCFC 발전시스템의 비상부하 전력 공급 장치 설계 및 제어 기법 (Design and Control Method for Critical Load Supply Equipment of MCFC Electricity Generation Systems)

  • 김동희;김종수;이병국;곽철훈;차인호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.200-201
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    • 2010
  • 본 논문에서는 동특성이 매우 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택이 계통 사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하로 전력 공급이 가능하고, 사고 제거 후 즉시 정격전력 발전하여 계통으로 주입할 수 있는 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종 및 부하량 조절이 가능한 추가적인 제어 알고리즘으로 PWM 컨버터를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

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연료 전지 PCS를 위한 클램프 회로가 없는 3상 ZVS DC-DC 컨버터 (A Three-Phase ZVS DC-DC Converter without Clamp Circuit for Fuel Cell PCS)

  • 김정근;김형준;김준근;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.206-208
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    • 2008
  • 본 논문에서는 5kW급 이상의 연료전지 PCS를 위한 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 승압비가 매우 높고 듀티를 0에서 1까지 사용하므로 변압기등 주요 소자를 최적으로 설계할 수 있다. 또한 전류원이면서도 클램프 회로와 스타트-업 회로가 필요 없을 뿐만 아니라 넓은 부하영역에서 영전압 턴 온이 가능하다. 기존 3상 컨버터와의 비교 분석을 수행하였으며 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

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