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문제 정의
- 고분자 연료전지시스템을 성능평가 장치에 의해 실시간으로 측정하여 기동 및 정지 시의 운전 데이터의 분석을 통한 시스템의 운전특성을 파악하여 시스템의 운전특성에 대한 안전성을 확립하고자 한다.
- 본 연구에서는 고분자 연료전지 시스템의 운전중에 전체 시스템의 성능 및 안전성을 평가하고자 한다. 고분자 연료전지시스템의 성능을 평가하고 시스템의 안전성을 검증하기 위한 실험의 일환으로 시스템의 기동 및 정지시의 특성을 알아보고자 한다.
- 기본적인 운전특성을 알아보기 위해 DSS와 WSS를 반복적으로 수행하여 데이터의 신뢰성을 얻고자 하였다. 운전시간에 따른 입출력 전력 변화 특성, 배열회수 온도 변화 특성, 입출력 전력과 연료가스 유량 및 시스템 온도 특성 등의 다양한 분석을 통하여 기동 및 정지 시의 운전특성을 분석을 수행하였다.
- 본 연구는 국내 A사의 1kW급 가정용 고분자연료전지 시스템에 성능평가장치를 연결하여 Fig. 1과 같이 각 부분의 온도, 압력, 유량, 전력량 등의 기본적인 값을 이용하여 데이터를 얻는 방법이다. 배기가스부에서는 환경적인 영향을 평가하기위해 배기가스의 농도, 온도, 압력이 측정되어진다.
- 본 연구에서는 고분자 연료전지 시스템의 운전중에 전체 시스템의 성능 및 안전성을 평가하고자 한다. 고분자 연료전지시스템의 성능을 평가하고 시스템의 안전성을 검증하기 위한 실험의 일환으로 시스템의 기동 및 정지시의 특성을 알아보고자 한다.
- 본 연구에서는 연료전지 시스템 성능평가장치를 설계 및 제작하여 1kW급 가정용 고분자 연료전지에 적용하여 연료전지 운전시 기동 및 정지 특성을 통해 시스템의 성능특성 및 안정성을 평가 하였다. 기동한지 72분이 경과한 후 정격운전 구간에서 일정한 출력전력(960W)과 output water 열량(63.
- 본 장치는 5kW급 이하의 소형 고체고분자형 연료전지의 평가에 적용할 수 있도록 구성하였고, 패키지에 들어있는 정치용 및 이동용의 연료전지 시스템(단, 마이크로 연료전지는 제외)에 대한 운전 특성 및 안전성 확인을 위한 성능시험 평가 장치이다. 완제품 상태의 연료전지 시스템에 적용함으로서 연료전지의 운전상태를 실시간으로 측정하여 데이터를 얻는 방식이다.
- 개질기의 온도제어 시간을 줄이는 것이 향후 연료전지의 보급화에 중요한 이슈가 될 것이다. 이를 위해 본 연구의 연료전지 성능평가 데이터에서 개선 방향을 찾고자 한다. 또한 연료전지의 안전성과 신뢰성 향상을 위해서는 내구성 테스트를 통한 성능저하 현상을 파악하는 지속적인 장기실험이 요구되어 진다.
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