초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
1kV 전기차 컴프레셔용 저소음, 저진동, 고효율 센서리스 인버터 Ass’y 개발

○ 전체 내용
● 연구개발 내용(1차년도)
1. 대영 전기
1).기본 계획 수립 및 개발 기초 자료 조사
- Master Plan 작성 (HW, SW, Interface)
- 개발 절차서에 따른 Plan 작성
- 경쟁사 제품 Bench-marking
2).주요 회로 부품 선정
- Y Capacitor
- DC Link Capacitor

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
1kV 전기차 컴프레셔용 저소음, 저진동, 고효율 센서리스 인버터 Ass’y 개발

○ 전체 내용
● 연구개발 내용(1차년도)
1. 대영 전기
1).기본 계획 수립 및 개발 기초 자료 조사
- Master Plan 작성 (HW, SW, Interface)
- 개발 절차서에 따른 Plan 작성
- 경쟁사 제품 Bench-marking
2).주요 회로 부품 선정
- Y Capacitor
- DC Link Capacitor
- DSP
- DC-DC Topology
- Regulator
- Power Device
- OP-AMP, Shunt Resistor
- Communication
- CM Filter
- DM Filter
3).회로 설계
- Block Diagram Drawing
- 방전 회로 방안 구상
- Interlock 회로 방안 구상
- Schematic Drawing
- Pspice Simulation을 통한 회로 검토
4).Artwork
- Altium Tool 활용 Artwork
- Ansys Simulation을 통해 EMC 최적화
5).시제품제작
- PCB Sample 제작
- PBA 진행
6).기본 성능 시험
- 개발실 환경에서의 자체 기본 성능 테스트
- 전원 확인 및 PWM 파형 측정
7).Inverter Interface
- Support Body
- HV/LV Connector
- EMI Shield
- 3상 출력 Terminal
2. 경성대학교
1).선행기술조사
- 센서리스 제어 알고리즘 종류 및 특징 비교
: 역기전력 기반 모리모토 알고리즘, 마츠이 알고리즘
: 인덕턴스 기반 고주파 신호 주입 방법
: 스칼라 제어 기반 V/F, I/F
2).알고리즘 개발 환경 구축
- 선정 DSP로 제어 알고리즘을 개발하기 위하여 SW 개발환경 구축
- SW 개발용 제어 보드 및 인버터 제작
- 알고리즘 개발을 위한 다이나모 세트 구성
3).센서리스 제어알고리즘개발
- 고효율 IPMSM 센서리스 제어용 인버터 개발
- 고속 IPMSM 센서리스 제어 알고리즘 개발
- IPMSM 정지상태 초기위치 검출 알고리즘 개발
- IPMSM 소음 진동 억제 기술이 적용된 센서리스 기술 구현

● 연구개발 내용(2차년도)
1. 대영 전기
1).회로 최적화
- 자체 기본 성능 테스트를 통해 회로 최적화
- 불필요 부품 삭제를 통해 중량 및 원가 절감
2).Artwork 최적화
- Ansys Simualtion 열, EMC 분석을 통하여 최적화
3).컨포멀 코팅
- 환경 조건으로부터 유해한 영향을 막기위해 대상물 절연 보호 코팅
- 전장 부품의 장기간 품질 보증 및 수명 연장
- 초기 불량 감소 효과
- 재질, 점도, 경화조건 등 특성 검토를 통하여 적정 사양 선정
4).간이 벤치시스템 제작
- 간이 벤치시스템 제작으로 실차와 유사한 환경 구축
- 간이 벤치시스템 연결하여 구동 테스트 진행
- 별도 제어 장비 제작을 통하여 시험 환경 컨트롤
5).Inverter Interface 간이 금형 또는 시제품 제작
- Support Body
- HV/LV Connector
- EMI Shield
- 3상 출력 Terminal
6).회로물, 기구물 조립을 통한 양산성 검증
- Speed Rivet 적용으로 연속작업, 자동화를 통한 공정 시간 단축
7).구동 시험
- 간이 벤치시스템 또는 테스트베드 시스템 활용 구동 시험
- 차압 구동 시험
- 각 동작 속도에 대한 가감속 시험 진행
- 최저 속도와 최고 속도를 반복하면서 동작 시험 진행하여 신뢰성 확보
2. 경성대학교
1).전압 변동 대응 및 약자속/고효율제어 알고리즘 개발
- 배터리 전압 변동 및 고속 운전을 위한 약자속 제어 운전 알고리즘 개발
- 고효율을 위한 MTPA(최소전류 최대토크) 운전을 위한 Map 측정 및 전류 Profile에 반영
- 센서리스 가능 운전 속도영역 확대를 위한 알고리즘 개발
2). 센서리스 제어 알고리즘 최적화
- 적용 EV에 적합한 컴프레셔 구동을 위한 센서리스 제어 알고리즘 최적화
- 반복 기동-정지 상태에서 에너지 효율 개선 알고리즘 적용
- 컴프레셔 토출 압력에 의한 RPM 변동이 적은 알고리즘 개발
- 기계적 마찰음을 줄이기 위한 기동-정지 로직 설계
3).V모델 기반 개발된 SW 검증
- 요구사항 관리 도구를 이용한 요구사항 분석/추적
- Model based design을 통한 SW 최적화 설계
- MISRA-C 룰을 포함한 정적 요소 검증
- SW 형상 관리를 위한 아키텍쳐 설계

□ 연구개발성과
- H社 E-Comp. 적용 검토 진행 중
- 판로 확보 및 국내 주요 전기차 관련 업체 OEM, ODM 네트워크 구축 진행 중
- UHV Inverter 회로 구현 및 Simulation 검토
- PCB Simulation 검토
- PCBA 제작
- H社 판로 확보를 위한 기본 성능 평가 진행

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
1. 연구 개발 성과 활용 계획
- 판로 확보 및 국내 주요 전기차 관련 업체 OEM, ODM 네트워크 구축
- H 社 E-Comp. 적용 예정
2. 기대 효과
- 최종 수요 업체를 위한 부품, 소재의 고부가가치 기술력 증대
- 하이테크 산업으로 전환하여 기술고도화 촉진 및 수출확대, 수입 대체 효과

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1-1. 연구개발과제의 필요성 ... 6
• 1-2. 연구개발과제에 대한 선행 R&D 투자실적 및 기술성 ... 12
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 22
• 2-1. 1차년도 주관기관 (대영전기(주)) ... 22
• 2-2. 2차년도 주관기관 (대영전기(주)) ... 65
• 2-3. 1차년도 참여기관 (경성대학교) ... 83
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 138
• 3-1. 연구수행 결과 ... 138
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 144
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 144
• 끝페이지 ... 146