초록 ▼

최종목표
기존차량 대비, ① 30% 연비향상, ② CO2 23% 저감, ③ 기존 차량 대비 동등 수준의 동력성능 확보, ④ 전기모드 주행거리 30km 이상

개발내용 및 결과
○ 시리즈 PHEV 시내버스 개발 (주관기업:자일대우버스)
① 1차년도
- PHEV 차량의 선진제품 벤치마킹을 통한 개발목표
- 시내버스 노선 조사를 통한 운전모드 선정
: 서울시내 주행모드 선정 및 분석
- PHEV 시스템 개발 목표 사양 확정
- 차량 시스템 및 개발품의 3D 모델 및 도면
- PH

최종목표
기존차량 대비, ① 30% 연비향상, ② CO2 23% 저감, ③ 기존 차량 대비 동등 수준의 동력성능 확보, ④ 전기모드 주행거리 30km 이상

개발내용 및 결과
○ 시리즈 PHEV 시내버스 개발 (주관기업:자일대우버스)
① 1차년도
- PHEV 차량의 선진제품 벤치마킹을 통한 개발목표
- 시내버스 노선 조사를 통한 운전모드 선정
: 서울시내 주행모드 선정 및 분석
- PHEV 시스템 개발 목표 사양 확정
- 차량 시스템 및 개발품의 3D 모델 및 도면
- PHEV 통합제어기술 사양서 작성
: 차량인터페이스, CAN, 기본 제어전략 수립, 시스템 사양
- 통합제어기 개발
: HILS ,SILS 시스템 구축
- 특허출원 2건
② 2차년도
- PHEV 차량 시스템 설계도면 및 3D 모델
- PHEV 시제차량 제작
- 시뮬레이션 기반 PHEV 차량 성능분석 및 평가
- HCU HILS 기반 통합제어 로직
- PHEV 통합제어기술 기술문서 작성
- 엔진발전시스템 제작
③ 3차년도
- 실차 시험을 통한 문제점 보완 및 개선 설계
- 통합 제어로직 최적화
: 등판, 가속, 회생, 제동, Failsafety, 주행전략
- 최종 개선품 탑재 후 동력성능/연비 시험 및 평가
- 정량적 목표 성능평가(정량적 목표 달성 : 100%)
- 특허등록 : 2건
○ 시리즈 버스용 발전기 PHEV 및 구동모터 개발 (참여기업:하이젠모터)
① 1차년도
- PMSG 특성식 연구 및 d,q축 모델링
- PMSG 사양 검토 및 설계 특성 도출
- PMSG 특성 해석 / 감자 해석 / 온도상승 해석
- PMSG 개선 설계
- 시제품 부품 설계 및 제작
② 2차년도
- SPMSG 시제품 제작
- SPMSG 역기전력 / 효율 / 온도상승 / 특성시험
- IPMSG 사양 검토 및 설계
③ 3차년도
- IPMSG 최적화 설계
- IPMSG 속도별 특성 해석
- IPMSG 효율 맵 / 제어정수 도출
- IPMSG 시제품 제작
- 고전압 차량용 다이나모 설계 / 제작
- IPMSG 자체시험 및 공인기관시험(성적서 발급)
- 개발품 전시회 참가(소개/홍보)
○ 시리즈 PHEV 버스용 에너지 저장장치 기술개발 (참여기업:넥스콘테크놀로지)
① 1차년도
- 배터리팩 밴치마킹/분석 및 사양정립
- BMS 설계 및 시제품 제작 완료
: Sub BMS와 Main BMS 설계
: CAN통신을 통한 UI 설계
: 운영로직 및 제어로직 설계
- 기능 시험 완료
: Battery 전압/전류/온도 측정기능 시험
② 2차년도
- 배터리팩(81kWh) 설계 보완 및 시제품 제작
- 배터리팩 PHEV 버스 장착 및 운전동작 시험
- BMS SOC 계산 알고리즘통한 개발(SOC 정확도 6% 이내
달성)
- 성능 시험 완료
: Battery Pack 충전/방전 시험
: BMS 온도 오차시험(온도 오차 ±4℃ 이내 달성)
③ 3차년도
- BMS 최적설계 및 시제품 제작 완료
: Module BMS와 Main BMS 절연 설계
: Module BMS 저 전압설계(330V->59.2V)
- BMS SOC 계산 알고리즘통한 개발(SOC 정확도 5% 이내 달성=>2.1%)
- BMS 온도 오차 (온도 오차 ±3℃ 이내 달성=> 3℃)
- Pack(81kWh) 개선 설계 / 제작 완료 / 버스장착 및 주행 평가
- BMS 전자파(EMC) 시험 완료
- 성능 평가 및 시험 완료
: Battery Pack 용량 시험
: Battery Pack Load Profile 시험
○ 시리즈 PHEV 버스의 용량매칭과 최적주행기술 개발 (참여기관:서울과학기술대학교)
① 1차년도
- Backward 시뮬레이터 개발 및 동력원 용량매칭
- 차량 AER(All-Electric Range) 거리 도출
: 시리즈 PHEV 버스 동력원 용량 선정 및 AER 도출 프로세스 개발
- 논문 2건, 학술대회 2건
② 2차년도
- Forward시뮬레이션 프로그램 개발 및 연비/구동성능 평가
- 주행 조건에 따른 최적제어선도 분석을 통한 AER 성능 평가 및 개발
: DP 결과를 기반한 규칙 기반 Power-Follower 및 Thermostat 제어 전략 개발, 최적 제어 선도 분석 및 AER 도출 프로세스 개발
- 논문 3건, 학술대회 4건
③ 3차년도
- 시리즈 PHEV 버스 동력원 용량 매칭 최적화
- 규칙기반 동력분배 제어전략 최적화 및 최적제어이론 기반 제어전략 개발
: DP 기반 시리즈 PHEV 버스 연비 시뮬레이션 프로그램 개발 및 동력원 최적 용량 선정, 온도 조건을 고려한 규칙 기반 동력분배 제어전략 최적화 및 최적제어이론 기반 제어전략 가능성 검토
- 논문 1건, 학술대회 6건

기술개발 배경
PHEV 버스 국내외 수요 급증 예상, 해외 업체 개발 선점으로 국내외 시장잠식 우려, 우수한 연비절감 및 유해 배출가스 저감 효과

핵심개발 기술의 의의
통합제어기술을 통한 버스용 플러그인 하이브리드 시스템의 최적화 통합제어기술 보유로 차량 운행조건에 따라 PHEV, 하이브리드, 전기버스 시스템 구성 변경이 가능하여 경쟁력 확보를 통한 국내 시내버스 시장뿐만 아니라 해외수출도 대응 가능

적용 분야
시내버스, 마을버스, 셔틀버스, 공항버스 등

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 19
• 그림목차 ... 21
• 표목차 ... 30
• 제 1 장 서론 ... 32
• 제 1 절 과제의 개요 ... 32
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 36
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 36
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 40
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 42
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 49
• 제 절 유형적 발생품 5 (연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 50
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 51
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 51
• 1. 2단계 연차별 연구개발 추진 일정 ... 51
• 2. 2단계 연구개발 추진 실적 ... 54
• 3. 2단계 연차별 기술개발 결과의 유형 및 무형 주요 결과물 ... 57
• 4. 2단계 연구개발 추진내역 및 결과 ... 66
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 221
• 1. 2단계 기술개발 추진방법 및 전략 ... 221
• 2. 2단계 연구개발 추진 체계 ... 223
• 3. 2단계 기술개발팀 편성도 ... 225
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 226
• 1. 국내 시장 ... 226
• 2. 국외 시장 ... 226
• 3. 사업화 전망 ... 227
• 제 4 절 고용창출 효과 ... 228
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 229
• 부록 ... 230
• 끝페이지 ... 247