• 제목/요약/키워드: hydrogen fuel cell vehicle

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압축수소가스 충전에 따른 타입 IV 용기의 온도 변화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Internal Temperature Changes of Type Ⅳ Cylinder according to Filling with Compressed Hydrogen Gas)

  • 이승훈;김영규;윤기봉
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.644-647
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    • 2009
  • In this paper, the study is researched for related safety standards having experiments concerning temperature changes in type IV cylinder of the Hydrogen fuel cell vehicle. Experiments were performed to acquire temperature data of type IV cylinder according to filling time. The experimental results are shown that internal temperatures of type Ⅳ vessel are over $85^{\circ}C$ at all measured points after 5 minutes at filling 35 MPa and the highest temperature is getting lower when the residual gases are more remained. Consequently, the safety standards need properly limited value through further study for filling flow rate and filling time.

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수소 잔존 용량에 따른 수소 탱크 충전 시간 및 온도 변화 예측 (Prediction of Changes in Filling Time and Temperature of Hydrogen Tank According to SOC of Hydrogen)

  • 이현우;오동현;서영진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.345-350
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    • 2020
  • Hydrogen is an green energy without pollution. Recently, fuel cell electric vehicle has been commercialized, and many studies have been conducted on hydrogen tanks for vehicles. The hydrogen tank for vehicles can be charged up to 70 MPa pressure. In this study, the change in filling time, pressure, and temperature for each hydrogen level in a 59 L hydrogen tank was predicted by numerical analysis. The injected hydrogen has the properties of real gas, the temperature is -40℃, and the mass flow rate is injected into the tank at 35 g/s. The initial tank internal temperature is 25℃. Realizable k-epsilon turbulence model was used for numerical analysis. As a result of numerical analysis, it was predicted that the temperature, charging time, and the mass of injected hydrogen increased as the residual capacity of hydrogen is smaller.

LPG-수소복합충전소 운영데이터 모니터링 분석 (Analysis of Operation Data Monitoring for LPG-Hydrogen Multi-Fueling Station)

  • 박송현;김동환;구연진;김필종;허윤실
    • 에너지공학
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    • 제28권4호
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • 최근 수소충전소 수요 증가에 따라, 산업통상자원부는 LPG, CNG, 주유소 등 기존의 자동차용 연료공급시설 내에 융합, 복합의 형태로 수소충전소 설치가 가능하도록 특례고시를 제정·공포하였다. 수소 융복합충전소는 특례기준 제정 이전까지 국내에서 운영된 사례가 없어, 4계절, 일교차와 같은 환경특성을 감안한 실증이 필요하다. 본 연구에서는, 국내 최초로 실증을 위해 설치된 울산 LPG-수소복합충전소의 충전데이터를 수집하여 분석하였다. 충전데이터는 압축기, 저장용기, 디스펜서에서 발생한 시간별 온도, 압력 데이터이며, 계절별 특성을 비교하기 위해 2018년 7월 중 울산 지역의 최고기온 일과 2018년 1월 중 최저기온 일을 포함하여 4계절 충전데이터를 수집하여 비교하였다. 비교결과, 외기온도의 변화가 수소차 차량용기의 초기온도에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이는 최종적으로 차량의 충전시간과 충전속도에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 국내 수소충전소 기준(KGS FP217)과 미국의 충전프로토콜(SAE J2601)에서 제시한 한계온도를 초과한 경우는 없어 차량용기에 대한 영향은 없는 것으로 나타났다.

대체에너지를 사용한 글라이더형 고고도 장기체공 무인항공기의 초기사이징 (Initial Sizing of a Glider Type High Altitude Long Endurance Unmanned Aerial Vehicle Using Alternative Energy)

  • 한혜선;김찬얼;황호연
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.47-58
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대체에너지로 태양광과 수소재생연료전지를 사용하는 고고도 장기체공 무인기의 초기 사이징을 수행하였다. 박스 윙 형태의 형상 대신 해외에서 연구가 많이 진행되어 상대적으로 기본 자료들이 풍부한 글라이더 형태의 형상을 선택하였다. 이륙중량 150 kg 급으로 추진 시스템은 모터와 프로펠러, 태양광 전지, 전기분해를 통해 재충전이 가능한 액체수소 연료전지로 구성되어있다. 하루 동안 순항 비행 시 필요한 최소 요구 에너지와 낮 시간으로부터 얻을 수 있는 태양광 에너지와의 에너지 균형을 고려하여 가로세로비, 날개 길이, 면적 등 항공기 설계변수를 변화시키면서 전체 이륙중량을 추정하였다.

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.

연료전지 차량 스택 냉각수 부족 감지 방법에 관한 연구 (A Study on Sensing Method of the Stack Coolant Deficiency for FCEV)

  • 김형국;한수동;남기영;김치명;박용선
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.525-532
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    • 2014
  • The sensing of a stack coolant deficiency is very important in that cooling performance of a fuel cell, overheating prevention of a stack or coolant heater. This paper explains the performance comparison between the coolant contact/noncontact level sensors and coolant deficiency sensing logic using the pressure sensor in a stagnant or circulating flow. Throughout the comparison, the pressure sensor is more suitable than the other sensors in terms of the precision, fast response, sensing frequency. After the experiment, the pressure sensor is equipped to an FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) to verify sensing definitely. There was no miss-sensing using pressure sensor while FCEV runs in the conditions of the paved road and cross country road.

MATLAB/Simulink를 이용한 자동차용 상압형 PEM 연료전지 시스템의 성능 및 효율 분석 연구 (A Study on the Analysis of the Performance and Efficiency of a Low-pressure Operating PEMFC System for Vehicle Applications Using MATLAB/Simulink)

  • 박래혁;김한상
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.393-400
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    • 2013
  • The air supply system has a significant effect on the efficiency of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) systems. The performance and efficiency of automotive PEMFC systems are greatly influenced by their air supply system configurations. This study deals with the system simulation of automotive PEMFC systems using MATLAB/Simulink framework. In this study, a low-pressure operating PEMFC system adopting blower sub-module (turbo-blower) is modeled to investigate the effects of stack operating temperature and air stoichiometry on the parasitic power and efficiency of automotive PEMFC systems. In addition, the PEMFC net system efficiency and parasitic power of air supply system are mainly compared for the two types (low-pressure operating and high-pressure operating) of automotive PEMFC systems under the same net power conditions. It is suggested that the obtained results from this system approach can be applied for establishing the novel operating strategies for FC vehicles.

수송용 연료전지 시스템 적용을 위한 기체-기체 막가습기 구조 최적화 (Structural Optimization of Gas-to-gas Membrane Humidifier for Fuel Cell Vehicle)

  • 이무석;김경주;신용철;김동현;서상훈;김현유
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.111-116
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    • 2010
  • In this study, the structural analysis was performed to optimize the membrane humidifier with hollow fiber membrane for polymer electrolyte membrane fuel cell system. The main design factors were considered by evaluating the humidifying performance according to various structural parameters such as packing density and length. The effects of operation conditions of membrane humidifier were also elucidated experimentally. Results imply that there are optimum points for the packing density and length of humidifier. It was also found that among operation conditions, relative humidity of wet exhaust gas and temperature of dry inlet gas have major effects on the humidifying performance.

공기청정기 시험기의 센서신호 오차가 공기청정기 성능 평가에 미치는 영향 (Effects of Sensor Errors in Air Cleaner Testing on the Cleaner Performance Estimation)

  • 이천환;김민영;이수민
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.77-82
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    • 2023
  • The fuel cell in fuel cell electric vehicle utilizes oxygen in the atmosphere, which requires the use of an air cleaner system to minimize the intake of harmful pollutants. To estimate the performance of the air cleaner system, the pressure drop between the filter inlet and outlet is used under the rated air flow condition. In this study, the effect of sensor error in this air cleaner testing is experimentally carried out. It is found that the errors of the temperature sensor does not significantly affect the estimation of pressure drop. However, in the case of the pressure sensor, 5% sensor error results in the error of pressure drop estimation by 3%. Therefore, it is recommended that the measurement accuracy of the pressure sensor mounted in test system should be maintained at less than 5%.

수소모빌리티 인프라 확대를 위한 수소충전소 사전컨설팅 제도 효과 분석 (Effect Analysis of the Pre-Consulting System of Hydrogen Refueling Station for Expanding the Hydrogen Mobility Infrastructure)

  • 이만욱;김성규;탁송수;김대태
    • 한국가스학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.85-91
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    • 2021
  • 정부는 2019년 1월 세계 최고 수준의 수소경제 선도국가로 도약하기 위해 「수소경제 활성화 로드맵」을 발표했으며, 우리나라가 강점이 있는 수소자동차와 연료전지를 양대 축으로 수소경제를 선도할 수 있는 산업생태계 구축 전략을 세웠다. 그 일환으로 2022년 310개소, 2040년 1,200개소의 수소충전소 보급목표를 수립하였다. 이에 발맞춰 2021년 2월 한국가스안전공사는 속도감 있는 수소충전소 구축을 위해 시공단계에서 안전기준에 따른 다양한 현장 문제 발생으로 인한 시공지연을 사전해소하기 위한 수소충전소 사전컨설팅 제도를 운영하게 된다. 본 논문은 사전컨설팅 제도에 대해 알아보고 그 효과를 분석하고자 한다.