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근거리 전기자동차용 10kW BLDC 모터 제어기 개발

The Development of 10kW BLDC Motor Controller for Neighborhood Electronic Vehicle

전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집, 2009 Nov. 27, 2009년, pp.274 - 276  

차대석 (전자부품연구원) ,  김대경 (전자부품연구원) ,  신덕식 (전자부품연구원) ,  임영철 (전남대학교)

초록
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최근 화석연료의 연소로 인해 발생되는 이산화탄소에 의한 환경오염이 크게 대두가 되고 있으며, 특히나 내연기관 자동차의 배출가스는 이산화탄소의 배출량이 매우 높은 실정이다. 따라서 정부에서는 친환경자동차 분야를 하나의 성장사업으로 선정하였으며, 이에 대한 많은 연구 개발이 진행 중에 있다. 본 논문에서는 출퇴근용으로 사용할 수 있는 근거리 전기자동차용 10kW급 BLDC 모터 제어기 개발에 대하여 제안을 한다. 제안된 근거리 전기자동차용 10kW급 BLDC 모터 드라이브 제어기는 한정된 공간 및 배터리 전원에서도 고토크, 고출력, 고효율, 경량화의 장점을 가지도록 개발을 하였다. 또한, BLDC 모터는 회전자 위치 정보가 필수적으로 요구되기 때문에 다양한 위치 센서를 사용할 수 있도록 홀센서, 엔코더, 레졸버를 사용할 수 있도록 모터제어기를 개발 하였다. 제안된 방식의 타당성 검증을 위해 PSIM을 이용하여 시뮬레이션 수행하였으며, 10kW급 BLDC 모터 드라이브 제어기를 제작하여 성능을 검증하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 일반 자동차와는 달리 직장인들이 일반적으로 출퇴근이 가능한 근거리용 전기자동차에 적합한 모터 제어기의 개발을 목표로 한다. 기존에 전기자동차용으로 주로 사용된 직류모터 대신에 고효율이며, 유지보수가 적은 BLDC 모터를 적용하였다.
  • [2][3] 본 논문에서 제안한 근거리용 전기자동차 모터제어기의 경우도 센서리스 구동보다는 센서를 이용한 제어방식을 채택하고 있다. 본 연구에서는 홀 센서, 엔코더, 레졸버를 사용할 수 있도록 회로를 구성하여 모터 드라이브 제어기의 성능을 평가하였다. 제안된 방식에 대하여 타당성의 검증을 위하여 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행하였고 시뮬레이션 데이터를 기반으로 실제 모터제어기의 설계 및 제작하여 효율 및 성능을 검증하였다.
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