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반도체및디스플레이장비학회지 = Journal of the semiconductor & display equipment technology, v.7 no.2, 2008년, pp.7 - 12
황선남 (단국대학교 전자공학과) , 채형준 (단국대학교 전자공학과) , 임성규 (단국대학교 전자공학과) , 이준영 (단국대학교 전자공학과)
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This paper proposed DC-DC converter for fuel cell that have high voltage and high current output characteristics. It is required step-up converter to use by general power supply, because the general rated voltage of fuel cell is low about 20
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 연료전지 발전의 장점은? | 다양한 에너지 자원의 효율적 활용 및 고품질의 전력을 공급하기 위한 방법으로 태양광 발전, 연료전지 발전, 열병합 발전, 풍력발전 등의 연구가 활발히 전개 되고 있다. 이중 연료전지는 다양한 연료를 사용할 수 있고, 저공해 특성을 가지고 있다. 그리고 부하가 밀집된 대도시 혹은 변전소에 분산 설치가 용이하여 송전 손실을 줄일 수 있고, 또 운전 중에 발생하는 열을 이용하여 열병합 발전이 가능하여 가장 효율적인 차세대 에너지원으로 주목 받고 있다[1-3]. | |
| 연료전지 시스템은 무엇으로 구성되어 있는가? | 연료전지 시스템은 수소와 산소의 반응작용에 의해직접 전기를 발생하는 스택 외에 메탄올, 천연가스 등 각종 연료로부터 수소를 만들어 내는 개질기와 스택에서 발전된 직류전압을 안정된 교류전압으로 변환시켜 주는 전력변환기 등으로 구성된다. 이와 같이 연료전지 시스템에서 전력변환기의 사용이 필수적인데 이의 주요한 역할은 다음과 같다. | |
| 연료전지 시스템에서 전력변환기의 주요한 역할은? | 첫째, 연료전지 스택을 구성하는 단위 셀의 전압은 무부하에서 약 1.15VDC정도이고 전류가 증가하면 0.7VDC정도까지 낮아진다. 따라서 스택 제조 시 이 셀을 직렬로 연결하는데 셀의 수가 많아 전압이 높을수록 스택가격이 높아진다. 따라서 연료전지스택의 정격 전압이 대개 20V에서 50V로 낮기 때문에 이를 상승 (Boost)시킴과 동시에 교류로 변환하여야 한다. 둘째, 연료전지는 부하에 따라 출력전압의 변동폭이 크므로 출력전압을 조정(Regulation)해야 한다. 셋째, 연료전지와 부하사이에는 안전과 노이즈의 차단등을 위하여 절연(Isolation)이 필요하다. 이와 같이 연료전지는 저전압, 대전류의 특성과 부하에 따라 전압이 크게 변동하는 특성을 가지므로 기존의 DC-DC컨버터나 범용 인버터 기술로는 요구되는 효율을 만족시킬 수 없으며, 전력변환장치의 효율이 낮아지면 전단의 스택 및 개질기의 용량이 커져야 하기 때문에 전체 연료전지 시스템의 가격이 상승하게 되어 사용화를 어렵게 하는 요인이 된다. |
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