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[국내논문] 연료전지 발전시스템 구현을 위한 전력변환장치 하드웨어 세부설계
Detailed Design of Power Conversion Device Hardware for Realization of Fuel Cell Power Generation System 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.22 no.1, 2022년, pp.135 - 140  

윤용호 (광주대학교 전기전자공학부)

초록
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연료전지 발전시스템은 수소와 산소의 반응 작용에 의해 직접 전기를 발생하는 스택(Stack) 이외에 메탄올, 천연가스 등 각종 연료로부터 수소를 만들어 내는 개질기와 스택에서 발전된 직류전압을 안정된 교류전압으로 변환시켜주는 전력변환기 등으로 구성되어진다. 이러한 시스템의 연료전지 출력은 직류로 가정에서 사용하기 위해서는 전력변환장치를 통하여 교류로 변환시키는 인버터 장치가 필요하다. 또한 연료전지 전압이 30-70V 정도로 이를 인버터 동작 전압인 380V 정도로 승압하기 위하여 DC-DC 승압형 컨버터를 사용한다. DC-DC 승압형 컨버터는 연료전지 출력과 인버터 사이에 존재하는 직류전압 가변장치로 연료전지 출력전압의 변동에 반응하여 컨버터의 일정 출력전압을 만들어 내므로 인버터는 연료전지의 전압 변동에 무관하게 일정한 전원을 공급 받을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지발전 시스템의 구성 원 중 연료전지 출력전압(30-70V)을 입력으로 받아 계통연계에 적용되는 인버터의 주요 전원인 풀 브리지(Full-Bridge) 컨버터의 하드웨어 세부설계에 대하여 논하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In addition to the stack that directly generates electricity by the reaction of hydrogen and oxygen, the fuel cell power generation system has a reformer that generates hydrogen from various fuels such as methanol and natural gas. It also consists of a power converter that converts the DC voltage ge...

주제어

#Fuel Cell Power Generation System   #Power Conversion   #Full-Bridge Converter   #Hardware detailed design  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 연료전지발전 시스템의 구성 원 중 연료전지 출력전압(39∼72V)을 입력으로 받아 계통연계에 적용되는 인버터의 주요 전원인 풀 브리지 (Full-Bridge) 컨버터의 하드웨어 세부설계에 대하여 논하고자 한다.
  • 본 논문에서는 연료전지발전 시스템의 구성원 중 연료전지 출력전압(30∼70V)을 입력으로 받아 계통연계에 적용되는 인버터의 주요 전원인 풀 브리지 컨버터에 대해 표 1과 같은 사양으로 하드웨어 세부설계에 대하여 살펴보았다
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참고문헌 (6)

  1. Fuel Cell Handbook, 7th ed., EG&G Technical service, Inc U.S. Department of Energy, 2004. 

  2. H. H Kim, H. J. Lee, S. C. Shin, Y. C. Jung, C. Y. Won, "Fuel Cell Generation System Combined Interleaved Full- bridge Converter with Half-bridge Inverter," Conf. of kIPE, pp. 518~519, 2012. 

  3. J. M. Kim, "The control of Interleaved Multi-phase Boost Converter for Application of a Fuelcell Railway Vehicle," The Transactions of the KIEE, vol. 65, no. 11, pp. 1925-1930, 2015. http://dx.doi.org/10.5370/KIEE.2016.65.11.1925 

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  4. Y. H. Yoon, "Modeling of BLDC Motor Driving System for Platform Screen Door Control applied Fuel Cell Power Generation System," Trans. KIEE. vol. 66, no. 6, pp. 968-974, 2017. http://doi.org/10.5370/KIEE.2017.66.6.968 

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  5. Y. H. Yoon, "Configuration of Fuel Cell Power Generation System through Power Conversion Device Design," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (JIIBC), vol. 20, no. 6, pp. 129-134, 2021. https://doi.org/10.7236/JIIBC.2021.21.6.129 

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  6. J. S. Kim, H. S. Kang, Gy. Y. Choe, B. K. Lee, "Development of Robust Algorithm to Eliminate Low Frequency Current Ripples in Fuel Cell Generation System," Trans. KIEE. vol. 58, no. 9, pp. 1720-1727, 2009. 

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