초록 ▼

최종목표
하이브리드 굴삭기에 장착한 전력변환장치의 고효율, 소형화, 신뢰성 확보 양산 체계 확립
하이브리드 굴삭기 sub- system 성능 검증
(전동기<->전력변환장치<->UC)
하이브리드 굴삭기 통합 제어 원천 기술 개발

개발내용 및 결과
▶ 개발 내용
○ 발전기/전동기용 20kW급 이상 PWM 컨버터 개발
○ 선회전동기용 50kW급 이상 PWM 인버터 개발
○ 에너지 저장장치용 50kW급 이상 DC-DC 컨버터 개발
○ Boom 전동기용 PWM 인버터 개발
○

최종목표
하이브리드 굴삭기에 장착한 전력변환장치의 고효율, 소형화, 신뢰성 확보 양산 체계 확립
하이브리드 굴삭기 sub- system 성능 검증
(전동기<->전력변환장치<->UC)
하이브리드 굴삭기 통합 제어 원천 기술 개발

개발내용 및 결과
▶ 개발 내용
○ 발전기/전동기용 20kW급 이상 PWM 컨버터 개발
○ 선회전동기용 50kW급 이상 PWM 인버터 개발
○ 에너지 저장장치용 50kW급 이상 DC-DC 컨버터 개발
○ Boom 전동기용 PWM 인버터 개발
○ 통합제어로직 적용한 시스템 효율향상
○ 동력제어성능 시험벤치 제작
○ 핵심 전기부품의 실시간 고장 진단 알고리즘 개발
○ 시스템 운전 상태 monitoring 시스템을 갖춘 운전자 Interface 개발
○ 전체 시스템 설계 및 최적 용량 산정
○ Hybrid 굴삭기의 전체 전력, 제어, 통신 시스템의 설계
○ 선회 전동기, 붐 전동기, Ultra-Capacitor 구동용 DC-DC 컨버터 제어
○ 전력 제어 시스템 모델링 및 시뮬레이션
▶ 개발 결과
○ 하이브리드 굴삭기에 장착한 전력변환장치의 소형화, 신뢰성 확보 및 양산 체계 확립 완료
○ 전력변환장치 차량 장착 신뢰성 확보 완료
○ Boom 전동기 PWM 인버터 추가 통합 시스템 구축 완료
○ PM Assist Synchronous Reluctance Motor 적용 완료
○ 하이브리드 굴삭기 sub- system 성능 검증 완료
○ 하이브리드 굴삭기 동력제어 테스트벤치 성능 향상 확인
○ 전기 동력원 고장진단 및 Fail Safe System 개발 및 실차 적용 완료
○ 운전 상태 Monitoring 시스템을 갖춘 운전자 Interface 개발 완료
○ 하이브리드 굴삭기 통합 제어 원천 기술 개발 완료
○ 하이브리드 굴삭기용 1-D 엔진 시뮬레이션 모델 개발 및 연비 향상 방법 연구 완료
○ 하이브리드 굴삭기용 전동기 제어 기술 개발 완료

기술개발 배경
유가 급등과 배기가스 규제 강화로 건설기계 분야에도 하이브리드 기술이 필요하며, 전력변환장치 및 제어기는 하이브리드 시스템의 핵심적인 HW와 SW임

핵심개발 기술의 의의
상용화를 고려한 하이브리드 동력원 시스템 설계
전력변환장치의 고 출력, 고 효율화

적용 분야
하이브리드 굴삭기,지게차 및 건설기계장비 등의 전력변환 장치

(출처:기술개발사업 최종보고서 초록)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3기술개발사업 주요 연구성과 ... 8목차 ... 14제 1 장 서 론 ... 15 제 1 절 과제의 개요 ... 15 제 2 절 기술 개발 시 예상되는 기술적 경제적 파급효과 ... 22제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 (기술개발 내용 및 방법) ... 23 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 23 1. 최종 목표 ... 23 2. 평가 방법 ... 24 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 27 1. 단계 목표 ... 27 2. 평가 방법 및 평가 항목 ... 28 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 31 1. 1차년도 ... 31 2. 2차년도 ... 34 3. 3차년도 ... 38 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 40 제5절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 41제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 42 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 42 1. 연구개발 추진 일정 ... 42 2. 연구개발 추진 실적 ... 51 3. 정량적 목표 항목 ... 54 4. 주요 유형/무형 성과 ... 55 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 61 1. 참여기관별 상세 추진 내역 ... 62 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 228 제 4 절 고용 창출 효과 ... 228 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 229끝페이지 ... 231