초록 ▼

1. 급전 인버터
1-1. 다중 차량 동시 충전 및 주행 중 세그먼트 절체 시 최적 알고리즘을 갖는 급전 인버터 개발 및 현장 시험
- 다중 차량 동시 충전 가능한 고속 인버터 개발 완료
(2대 이상 동시 충전 가능)
- 현장 설치 및 시험 완료.
(구미 현장 설치 완료)
2. 급전 선로
2-1. 급/집전 좌우편차를 고려한 고출력/고효율 급집전 설계
- 급집전 좌우 편차시 발생하는 출력 저하를 최소화하는 급집전 설계
(좌우편차 20cm 이상)
- 급집전 좌우 편차 상황 시뮬레이션

1. 급전 인버터
1-1. 다중 차량 동시 충전 및 주행 중 세그먼트 절체 시 최적 알고리즘을 갖는 급전 인버터 개발 및 현장 시험
- 다중 차량 동시 충전 가능한 고속 인버터 개발 완료
(2대 이상 동시 충전 가능)
- 현장 설치 및 시험 완료.
(구미 현장 설치 완료)
2. 급전 선로
2-1. 급/집전 좌우편차를 고려한 고출력/고효율 급집전 설계
- 급집전 좌우 편차시 발생하는 출력 저하를 최소화하는 급집전 설계
(좌우편차 20cm 이상)
- 급집전 좌우 편차 상황 시뮬레이션 및 실험 검증
2-2. 차량 통신 인터페이스 설계 및 개발
- Baseband 처리의 Digital화
(자기장 통신 전송 속도 10kbps)
- Error Control 모듈 보완
- 수신부 동기화 보완
2-3. 온라인 전기 자동차 급전선용 시제품 제작 지원 및 검증
- 급전선 케이블의 안전성 향상을 위한 교류 케이블 개발
(지적재산권 1건, 시제품 1건)
2-4. 전력 품질, 인체 안전 및 고주파 접지에 대한 성능 보완
- 급전 인프라 성능 검증
- 지락보호 회로 기술 개발 및 환경 시험(IEC 기준 만족)
- 인버터/급전 케이블 2차 사고 방지를 위한 모니터링 및 사고방지 시스템 개발(상태감시 MMI 구현, 데이터 정확도 95% 이상)
- 배전계통 연계 급전 인버터, 변전소 운용 프로그램 및 운용 기술 개발
- 전기 자동차 무선 충전용 변전소 설계
- 무선충전 차량용 변전 시스템 운행 해석 프로그램 개발
- 급전 시스템 전기적 안전성 확보 방안 개발
- 고주파수 기반의 무선전력 전송 시스템의 운영 주파수 기반의 전력품질 평가 가이드 라인 도출(고주파 전력 품징 국내외 규격 제시)
3. 집전 픽업
3-1. 좌우편차를 허용하는 집전 픽업 설계 및 개발
- 좌우 편차가 발생하더라도 출력효율에 큰 저감이 없는 집전 픽업 시스템 설계(허용 좌우편차 20cm, 허용출력 저감 50%)
- 급전 선로와의 연동 하에 좌우편차에 영향 받지 않는 최적 급집전 구조 설계
3-2. 소형 경량화 픽업 설계 및 개발
- 고주파 공진 주파수 사용으로 인한 이득을 소형 경량화의 목적으로 사용하는 연구(무게 경량화 5%)
4. 레귤레이터
4-1. 고속 응답 및 과전압 차단 기능을 갖는 레귤레이터 개발 및 차량 설치 시험
- 고속 레귤레이터 개발 완료.
(과도 응답 200ms 이내, 과전압 차단회로 내장)
4-2. 유지 보수를 고려한 레귤레이터 제작
- 유지 보수를 고려한 레귤레이터 개발 완료.
(부품 조립의 편리성 및 모듈별 분리 가능하도록 제작)
5. 상용화 및 표준화
5-1. 양산 및 표준화
- 품질 관리 표준문서(작성 완료)
- 생산 관리 표준문서(작성 완료)
- 제품 이력 관리 표준 문서(작성 완료)
5-2. 양산 시제품 제작
- 시제품 제작 완료
(급전 인버터, 급전선로, 집전픽업, 레귤레이터)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 7
• 목차 ... 33
• 표 차례 ... 38
• 그림 차례 ... 42
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 53
• 제1절 연구개발의 목적 ... 53
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 53
• 1. 급전 인버터 ... 53
• 2. 급전 선로 ... 54
• 3. 집전 픽업 ... 56
• 4. 레귤레이터 ... 56
• 5. 상용화 및 표준화 ... 57
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 58
• 1. 급전 인버터 ... 58
• 가. 다중 차량 동시 충전 및 주행 중 세그먼트 절체 시 최적 알고리즘을 갖는 급전 인버터 개발 및 현장 시험 ... 58
• 2. 급전선로 ... 58
• 가. 급/집전 좌우편차를 고려한 고출력/고효율 급집전 설계 ... 58
• 나. 차량 통신 인터페이스 설계 및 개발 ... 58
• 다. 온라인 전기 자동차 급전선용 시제품 제작 지원 및 검증 ... 58
• 라. 전력 품질, 인체 안전 및 고주파 접지에 대한 성능 보완 ... 58
• 3. 집전 픽업 ... 59
• 가. 좌우편차를 허용하는 집전 픽업 설계 및 개발 ... 59
• 나. 소형 경량화 픽업 설계 및 개발 ... 59
• 4. 레귤레이터 ... 59
• 가. 고속 응답 및 과전압 차단 기능을 갖는 레귤레이터 개발 및 차량 설치 시험 ... 59
• 나. 유지 보수를 고려한 레귤레이터 제작 ... 59
• 5. 상용화 및 표준화 ... 59
• 가. 양산 및 표준화 ... 59
• 나. 양산 시제품 제작 ... 59
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 60
• 제1절 국내.외 관련 분야에 대한 기술개발현황 ... 60
• 1. 급전인버터 ... 60
• 가. Vahle ... 60
• 나. Wampfler ... 69
• 2. 급전선로 ... 87
• 가. KAIST OLEV ... 87
• 나. Showa 비행기 공업(일본) ... 89
• 다. Wampfler(독일) ... 91
• 라. PATH(PATH : Partners for Advanced Transit and Highways- 미국) ... 93
• 마. Auckland 대학(뉴질랜드) ... 95
• 3. 급전 세그먼테이션 센서 ... 97
• 가. IEEE 1902.1 표준 ... 97
• 나. RuBee ... 101
• 다. KETI - 온라인 전기자동차를 위한 자기장통신 시스템 ... 104
• 4. 집전 모듈 ... 107
• 가. KAIST OLEV(‘09) ... 107
• 나. Showa 비행기 공업 ... 109
• 다. Wampfler ... 113
• 라. PATH ... 117
• 5. 레귤레이터 ... 119
• 가. Vahle ... 119
• 나. Wampfler ... 124
• 제2절 연구결과가 국내.외 가술개발현황에서 차지하는 위치 ... 130
• 1. 기술적 파급 효과 ... 130
• 2. 경제적 파급 효과 ... 130
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 133
• 제1절 이론적 접근 방법 ... 133
• 제2절 실험적 접근 방법 ... 134
• 제3절 연구 내용 ... 135
• 1. 급전 인버터 ... 135
• 가. 다중 차량 동시 충전 및 주행 중 세그먼트 절체 시 최적 알고리즘을 갖는 급전 인버터 개발 및 현장 시험 ... 135
• 2. 급전 선로 ... 135
• 가. 급/집전 좌우편차를 고려한 고출력/고효율 급집전 설계 ... 135
• 나. 차량 통신 인터페이스 설계 및 개발 ... 135
• 다. 온라인 전기 자동차 급전선용 시제품 제작 지원 및 검증 ... 135
• 라. 전력 품질, 인체 안전 및 고주파 접지에 대한 성능 보완 ... 135
• 3. 집전 픽업 ... 135
• 가. 좌우편차를 허용하는 집전 픽업 설계 및 개발 ... 135
• 나. 소형 경량화 픽업 설계 및 개발 ... 135
• 4. 레귤레이터 ... 135
• 가. 고속 응답 및 과전압 차단 기능을 갖는 레귤레이터 개발 및 차량 설치 시험 ... 135
• 나. 유지 보수를 고려한 레귤레이터 제작 ... 135
• 5. 상용화 및 표준화 ... 135
• 가. 양산 및 표준화 ... 135
• 나. 양산 시제품 제작 ... 135
• 제4절 연구결과 ... 138
• 1. 급전인버터 ... 138
• 가. 다중 차량 동시 충전 가능한 고속 인버터 개발 ... 138
• 나. 현장설치 및 시험 ... 145
• 2. 급전선로 ... 153
• 가. 급/집전 좌우편차를 고려한 고출력/고효율 급집전 설계 ... 153
• 나. 급집전 좌우 편차 상황 시뮬레이션 및 실험 검증 ... 180
• 다. Baseband 처리의 DigiLal화 - 차량통신 인터페이스 설계 및 개발 ... 182
• 라. Error Control 모듈 보완 ... 189
• 마. 수신부 동기화 보완 ... 191
• 바. 급진선 케이블의 안전성 향상을 위한 교류케이블 개발 ... 193
• 사. 급선인프라 성능 검증 ... 205
• 아. 지락보호 회로 기술 개발 및 환경시험 ... 236
• 자. 인버터/급전 케이블 2차 사고 방지를 위한 모니터링 및 사고방지 시스템 개발 ... 252
• 차. 배진계통 연계 급진 인버터, 변전소 운용 프로그램 및 운용 기술 개발 ... 262
• 카. 전기자동차 무선층전용 변전소 설계 ... 275
• 타. 무선충전 차량용 변전 시스템 운행 해석 프로그램 개발 ... 278
• 파. 급전시스템 전기적 안전성 확보방안 개발 ... 281
• 하. 고주파수 기반의 무산전력 전송시스템의 운영주파수기반의 전력품질 평가 가이드라인 도출 ... 304
• 3. 집전 픽업 ... 312
• 가. 좌우편차로 인한 출력효율 저감 방지 집전 픽업 시스템 설계 ... 312
• 나. 급전선로와의 연동 하에 좌우편차에 최적화된 급집전 구조 설계 ... 319
• 다. 공진주파수의 고주파 설정으로 인한 출력 용량 증가 연구 ... 321
• 라. 고주파 공진주파수 사용으로 인한 집전 픽업의 소형화 및 경량화 연구 ... 325
• 4. 레귤레이터 ... 328
• 가. 고속 레귤레이터 개발 ... 328
• 나. 유지보수를 고려한 레귤레이터 개발 ... 336
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 338
• 제1절 연도별 연구 목표 ... 338
• 1. 1차년도 ... 338
• 2. 2차년도 ... 342
• 제2절 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도 ... 345
• 1. 1차년도 ... 345
• 2. 2차년도 ... 356
• 제3절 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 360
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 362
• 제1절 추가연구의 필요성 ... 362
• 제2절 타연구에의 응용 ... 362
• 제3절 기업화 추진 방안 ... 363
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 364
• 제7장 참고문헌 ... 368
• 끝페이지 ... 373