본 연구는 직접 메탄올 연료전지 시스템을 이용한 전동차 구동방식에 대한 연구로 기존의 전동기의 최대 단점인 10시간에 이르는 충전시간과 1-2시간의 짧은 시용시간을 극복하여 연속사용이 가능하도록 하는 것이다. 여기에서는 직접 메탄올 연료전지 시스템을 이용한 전동차 구동방식으로 배터리-연료전지 하이브리드 시스템을 개발하는 것으로, 이를 위해서는 우선적으로 연료전지 시스템을 완성하고 이를 전동차에 적용하는 순서로 개발을 진행하였다. 연료전지 시스템의 개발을 위해서는 MEA를 제조하고, 그 성능을 단전지를 측정한 후, 제조한 MEA와 바이폴라플레이트를 이용하여 스택을 제조, 성능을 테스트 하여 안정적인 출력을 유지할 수 있도록 하고, 이를 최적 조건에서 구동할 수 있도록 BOP 시스템을 개발하여 적용하였다. 또한 배터리와 하이브리드로 구성하여 적용하기 위하여 안정적인 전압 및 출력을 유지할 수 있도록 컨트롤 시스템을 개발하였다.개발된 직접 메탄올 연료전지 시스템은 12V의 ...
본 연구는 직접 메탄올 연료전지 시스템을 이용한 전동차 구동방식에 대한 연구로 기존의 전동기의 최대 단점인 10시간에 이르는 충전시간과 1-2시간의 짧은 시용시간을 극복하여 연속사용이 가능하도록 하는 것이다. 여기에서는 직접 메탄올 연료전지 시스템을 이용한 전동차 구동방식으로 배터리-연료전지 하이브리드 시스템을 개발하는 것으로, 이를 위해서는 우선적으로 연료전지 시스템을 완성하고 이를 전동차에 적용하는 순서로 개발을 진행하였다. 연료전지 시스템의 개발을 위해서는 MEA를 제조하고, 그 성능을 단전지를 측정한 후, 제조한 MEA와 바이폴라플레이트를 이용하여 스택을 제조, 성능을 테스트 하여 안정적인 출력을 유지할 수 있도록 하고, 이를 최적 조건에서 구동할 수 있도록 BOP 시스템을 개발하여 적용하였다. 또한 배터리와 하이브리드로 구성하여 적용하기 위하여 안정적인 전압 및 출력을 유지할 수 있도록 컨트롤 시스템을 개발하였다.개발된 직접 메탄올 연료전지 시스템은 12V의 납축전지를 충전하시 위하여 13.5V의 정압으로 출력을 고정하였다. 한달 동안의 장기 성능 테스트 결과 28W의 성능이 안정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.개발한 직접 메탄올 연료전지 시스템을 전동차에 장착하여 구동한 결과 35kg의 어린이가 탑승하였을 때, 최고속도 6.5 km/h의 속도로 구동이 가능하였으며, 기존의 polrais 700은 배터리만을 이용하여 한번 충전으로 최고 45분간 운전이 가능하였으나, 개발한 시스템을 장착하여 구동할 경우, 직접 메탄올 연료전지 시스템이 사용 중 계속적으로 충전을 진행하므로 장시간 연속사용이 가능하였다.
본 연구는 직접 메탄올 연료전지 시스템을 이용한 전동차 구동방식에 대한 연구로 기존의 전동기의 최대 단점인 10시간에 이르는 충전시간과 1-2시간의 짧은 시용시간을 극복하여 연속사용이 가능하도록 하는 것이다. 여기에서는 직접 메탄올 연료전지 시스템을 이용한 전동차 구동방식으로 배터리-연료전지 하이브리드 시스템을 개발하는 것으로, 이를 위해서는 우선적으로 연료전지 시스템을 완성하고 이를 전동차에 적용하는 순서로 개발을 진행하였다. 연료전지 시스템의 개발을 위해서는 MEA를 제조하고, 그 성능을 단전지를 측정한 후, 제조한 MEA와 바이폴라플레이트를 이용하여 스택을 제조, 성능을 테스트 하여 안정적인 출력을 유지할 수 있도록 하고, 이를 최적 조건에서 구동할 수 있도록 BOP 시스템을 개발하여 적용하였다. 또한 배터리와 하이브리드로 구성하여 적용하기 위하여 안정적인 전압 및 출력을 유지할 수 있도록 컨트롤 시스템을 개발하였다.개발된 직접 메탄올 연료전지 시스템은 12V의 납축전지를 충전하시 위하여 13.5V의 정압으로 출력을 고정하였다. 한달 동안의 장기 성능 테스트 결과 28W의 성능이 안정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었다.개발한 직접 메탄올 연료전지 시스템을 전동차에 장착하여 구동한 결과 35kg의 어린이가 탑승하였을 때, 최고속도 6.5 km/h의 속도로 구동이 가능하였으며, 기존의 polrais 700은 배터리만을 이용하여 한번 충전으로 최고 45분간 운전이 가능하였으나, 개발한 시스템을 장착하여 구동할 경우, 직접 메탄올 연료전지 시스템이 사용 중 계속적으로 충전을 진행하므로 장시간 연속사용이 가능하였다.
The purpose of this study is to research into an electric car driving method using the 'direct methanol fuel-cell' (DMFC). It takes up to 10 hours for the conventional electric motor to be charged but it cannot be used for more than 1~2 hours. This study focused on how to surmount such problems for ...
The purpose of this study is to research into an electric car driving method using the 'direct methanol fuel-cell' (DMFC). It takes up to 10 hours for the conventional electric motor to be charged but it cannot be used for more than 1~2 hours. This study focused on how to surmount such problems for a continuous use of the motor. In order to develop a battery-fuelcell hybrid system as a driving method using the DMFC system, it was necessary to complete a fuel-cell system first and then, apply it to the electric car. In order to develop a fuel-cell system, the researcher manufactured the MEA and then, measured its performance at the end cell, and used the MEA and bipolar plate to manufacture a stack and tested its performance for a stable output, and developed a BOP system to make it driven under the optimal conditions. In addition, in order to compose a battery and hybrid, the researcher developed a control system for a stable voltage and output.The DMFC system developed thus was at the static voltage of 13.5V for 12V lead storage battery. As a result of testing its performance for a month, it was confirmed that its 28W performance was maintained in a stable way.As a consequence of attaching the DMFC system to an electric car and then, driving it, the car demonstrated its highest speed of 6.5km/h with a 35kg kid riding in it. The conventional polaris 700 allows for only 45 minute operation with a single charging, the new system allows for far longer hour continued operation as its DMFC system can continue to be charged during operation.
The purpose of this study is to research into an electric car driving method using the 'direct methanol fuel-cell' (DMFC). It takes up to 10 hours for the conventional electric motor to be charged but it cannot be used for more than 1~2 hours. This study focused on how to surmount such problems for a continuous use of the motor. In order to develop a battery-fuelcell hybrid system as a driving method using the DMFC system, it was necessary to complete a fuel-cell system first and then, apply it to the electric car. In order to develop a fuel-cell system, the researcher manufactured the MEA and then, measured its performance at the end cell, and used the MEA and bipolar plate to manufacture a stack and tested its performance for a stable output, and developed a BOP system to make it driven under the optimal conditions. In addition, in order to compose a battery and hybrid, the researcher developed a control system for a stable voltage and output.The DMFC system developed thus was at the static voltage of 13.5V for 12V lead storage battery. As a result of testing its performance for a month, it was confirmed that its 28W performance was maintained in a stable way.As a consequence of attaching the DMFC system to an electric car and then, driving it, the car demonstrated its highest speed of 6.5km/h with a 35kg kid riding in it. The conventional polaris 700 allows for only 45 minute operation with a single charging, the new system allows for far longer hour continued operation as its DMFC system can continue to be charged during operation.
주제어
#직접 메탄올 연료전지 전동차 구동방식 배터리-연료전지 하이브리드 시스템 DMFC electric car driving method battery-fuelcell hybrid system
학위논문 정보
저자
석경호
학위수여기관
연세대학교 공학대학원
학위구분
국내석사
학과
화학공학 전공
지도교수
김한성
발행연도
2008
총페이지
vi, 46장
키워드
직접 메탄올 연료전지 전동차 구동방식 배터리-연료전지 하이브리드 시스템 DMFC electric car driving method battery-fuelcell hybrid system
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