초록 ▼

○ 선로의 전차선을 없앰으로써 도시미관을 개선하여 국민의 삶의 질을 높이고 전기안전사고를 예방하며 건설비용을 획기적으로 절감할 수 있는 미래기술 개발이 필요함
○ 역간 주행에 필요한 에너지를 회생제동 에너지흡수와 함께 정거장에서 정차하는 동안 급속충전(20초이내, 1MW급)으로 저장하여 전차선 없이 주행할 수 있는 기술 개발하는 것이 연구목표임.
○ 본 연구(1차년도)를 통해 대용량 급속충전을 위한 DC-DC 컨버터 시스템 요구사항을 분석하여 주회로 및 제어알고리즘을 설계함.
○ 대용량 급속충전 시스템의 사전검증을

○ 선로의 전차선을 없앰으로써 도시미관을 개선하여 국민의 삶의 질을 높이고 전기안전사고를 예방하며 건설비용을 획기적으로 절감할 수 있는 미래기술 개발이 필요함
○ 역간 주행에 필요한 에너지를 회생제동 에너지흡수와 함께 정거장에서 정차하는 동안 급속충전(20초이내, 1MW급)으로 저장하여 전차선 없이 주행할 수 있는 기술 개발하는 것이 연구목표임.
○ 본 연구(1차년도)를 통해 대용량 급속충전을 위한 DC-DC 컨버터 시스템 요구사항을 분석하여 주회로 및 제어알고리즘을 설계함.
○ 대용량 급속충전 시스템의 사전검증을 위해 동일한 입력전압(1500 V)에 대해 축소형 급속충방전 시스템을 제작하고 시험함.
○ 대용량 급속충전 시스템을 통한 에너지가 저장되는 저장매체를 설계하기 위해 용량 및 특성을 검토함.
○ 에너지 저장장치를 보호/감시하기 위한 에너지관리시스템(EMS)의 요구 성능을 분석하고 축소형 EMS를 설계함.
○ 전력공급방식의 혁신을 통해 단기간, 저비용으로 노선건설이 가능함에 따라 기존 노선의 지하화 요구 등 사회현안에 대해 신속한 대응이 가능할 것으로 기대됨.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 목차 ... 4
• 표목차 ... 6
• 그림목차 ... 8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 14
• 1. 1MW급 급속충전 기술 ... 14
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 개요 ... 16
• 1. 연구개발의 목표 ... 16
• 2. 연구개요 ... 16
• 제 2 장 국내외 시장 및 기술개발 현황 ... 20
• 제 1 절 국내 차량 시장동향 및 규모 ... 20
• 1. 국내 동향 및 규모 ... 20
• 제 2 절 국외 차량 시장동향 및 규모 ... 22
• 1. 국외 동향 및 규모 ... 22
• 제 3 절 국내외 기술개발 동향 ... 22
• 1. 국내외 기술개발 ... 22
• 제 3 장 연구개발 내용 ... 26
• 제 1 절 1MW급 급속 충·방전 시스템 주회로 설계 ... 26
• 1. 차세대 전동차 주행특성 ... 26
• 2. 에너지 저장매체 용량 및 모듈 배열 검토 ... 27
• 3. 1MW급 급속충전용 DC-DC 컨버터 설계 ... 28
• 4. 20초 이내 급속충전 검증 시뮬레이션 ... 42
• 제 2 절 축소형 급속 충방전 시스템 제작 및 시험 ... 49
• 1. 축소형 급속 충방전 시스템 사양 및 제어알고리즘 설계 ... 49
• 2. 축소형 급속충전 시스템 시뮬레이션 ... 56
• 3. 축소형 급속 충방전시스템 제작 ... 64
• 4. 축소형 급속 충방전 시스템 시험 ... 98
• 제 3 절 급속 충방전 에너지 저장매체 특성분석 ... 105
• 1. EDLC 원리 및 구조 ... 106
• 2. EDLC 단위셀 제작 부품구성별 특성 분석 ... 115
• 3. 전극제작 공법 특성 ... 149
• 4. EDLC 특성 시험 방안 ... 152
• 제 4 절 EMS 요구성능 분석 및 축소형 EMS 설계 ... 158
• 1. EMS 요구성능 및 설계 ... 158
• 제 4 장 개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 161
• 제 1 절 활용방안 ... 161
• 1. 기술적 측면 ... 161
• 2. 경제산업적 측면 ... 161
• 제 2 절 기대성과 ... 163
• 1. 성과활용 계획 ... 163
• 2. 성과확산 계획 ... 163
• 참고문헌 ... 164
• 끝페이지 ... 165