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자동차가 노면을 주행 할 때 다양한 특성의 진동들이 현가장치를 통해 감쇠되어 차량에 전달된다. 본 연구는 자동차가 노면을 주행 시 발생되어 대부분 소산되는 진동에너지를 수집하여 차량의 배터리를 자가 충전할 수 있는 현가장치에 적용 가능한 공진형 선형 발전시스템을 설계한다. 본 연구에서 제안된 공진형 선형 발전기는 기존의 발전기들과는 달리, 비교적 작은 에너지 원천인 노면의 진동에 더욱 효과적으로 대응하기 위해 공진 현상을 최대한 활용하는 설계를 목표로 하였으며, 한정된 공간인 차량 현가장치에서의 선형 발전기의 발전 효과 검증 및 향후 연구 진행의 가능성을 판단하기 위해 ...

자동차가 노면을 주행 할 때 다양한 특성의 진동들이 현가장치를 통해 감쇠되어 차량에 전달된다. 본 연구는 자동차가 노면을 주행 시 발생되어 대부분 소산되는 진동에너지를 수집하여 차량의 배터리를 자가 충전할 수 있는 현가장치에 적용 가능한 공진형 선형 발전시스템을 설계한다. 본 연구에서 제안된 공진형 선형 발전기는 기존의 발전기들과는 달리, 비교적 작은 에너지 원천인 노면의 진동에 더욱 효과적으로 대응하기 위해 공진 현상을 최대한 활용하는 설계를 목표로 하였으며, 한정된 공간인 차량 현가장치에서의 선형 발전기의 발전 효과 검증 및 향후 연구 진행의 가능성을 판단하기 위해 수치해석적 방법을 활용하여 시스템의 동적 해석을 위한 기본 입력 속도를 도출하고 시스템의 기능인 발전 성능에 대한 예측을 위해 전자기 유한요소해석을 수행하였다. 그리고 추가적인 성능 향상을 기대할 수 있는 전산 최적설계 소프트웨어를 활용한 최적 설계 및 강건 설계를 통해 제한 조건 및 고객 사용 조건에 대응할 수 있는 최적의 선형 발전기 설계 변수를 도출 하였으며, 발전기 시제품의 제작 및 실험으로 실제 발전기의 고유 진동수, 유도전압을 계측하였다. 추가로 자유도가 증가된 다자유도 선형 발전기의 설계 및 노면 진동에 대한 성능 예측 시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구 중, 현가장치용 선형 발전기는 실제 양산 차량의 발전기에 근접한 성능에는 도달하지 못하였지만 차량 내에서 소산되는 진동에너지 수집 및 재활용에 대한 가능성을 충분히 기대할 수 있었다.

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