초록 ▼

▣ 연구개요
1. 연구목표: 22kW급 고효율 양방향 전기자동차 무선충전장치를 위한 요소기술개발
2. 정량적 목표: 효율 91% 이상, 이격거리 110mm 이상, 용량 22kW 이상
3. 세부 개발 대상 기술
-. 22kW급 무선전력전송을 위한 고효율 공진기 설계 기술
-. 22kW급 양방향 유효전력전달 최대화를 위한 임피던스 매칭 회로 연구개발
-. 고효율 회로 설계 및 구현 기술 연구개발
-. 수동소자 최적 설계 기술 및 구현 기술 개발
-. 자기장 노이즈가 심각한 환경에서 고정밀 배터

▣ 연구개요
1. 연구목표: 22kW급 고효율 양방향 전기자동차 무선충전장치를 위한 요소기술개발
2. 정량적 목표: 효율 91% 이상, 이격거리 110mm 이상, 용량 22kW 이상
3. 세부 개발 대상 기술
-. 22kW급 무선전력전송을 위한 고효율 공진기 설계 기술
-. 22kW급 양방향 유효전력전달 최대화를 위한 임피던스 매칭 회로 연구개발
-. 고효율 회로 설계 및 구현 기술 연구개발
-. 수동소자 최적 설계 기술 및 구현 기술 개발
-. 자기장 노이즈가 심각한 환경에서 고정밀 배터리 충전제어 수행 기술 연구개발
-. 양방향 효율 향상 제어기술 연구개발

▣ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
□ 현재 국내에서 승용차 대상으로 개발된 전기차 무선충전장치의 최대용량은 최대 11kW, 최대 효율은 88% 수준임. 국외 최고 기술을 보유한 witricity상의 무선충전장치의 최대 용량은 11kW, 최대 효율은 91% 수준임
□ 본 연구에서 개발된 무선충전시스템의 최대 용량은 22kW, 최대 효율은 93.9% 이며, 800V 고전압 배터리를 장착한 전기자동차를 타켓으로 기술 개발을 진행하였음
□ 최고 용량인 22kW 무선 충전기를 연구 개발함으로써 대용량 무선 충전기에 대한 기술 선도를 할 수 있음
□ 22kW 무선 충전기를 통해 외산제품이 국내 시장에 들어오는 것을 막고 반대로 해외 수출도 가능하게 됨
□ 개발시 얻은 노하우와 특허 등을 이용하여 해외 업체의 공세에 대응할 수 있음
□ 무선 충전기를 위한 SiC-MOSFET 기반 고효율 고전력밀도 인버터는 일반 산업용 인버터에 적용하여 에너지 절감에 기여할 수 있음
□ 대용량 무선충전 기술을 응용하여 배터리를 이용한 전기자전거, 전동 휄제어, 로봇, 국방, 완구, 드론 등 에너지 이동성(energy mobility) 관련 산업 활동화에 기여 할 수 있음
□ 전기차 충전의 편리성이 증가함에 따라 사용자의 전기차 사용에 대한 불안 요소가 제거되어 전기차 보급확대, 미세먼지 저감, 지구온난화 억제 등 환경 개선에 이바지 할 수 있음
□ 본 연구의 3년차 연구 성과로 국제저명학술지 게재를 목표로 논문을 준비하고 있으며 통신에 개발한 무선충전통합제어알고리즘 기술 내용을 발명신고 진행하고 있음. 또한 연구에서 구축된 무선충전시스템 하드웨어로 다양한 무선충전 통합 제어알고리즘과 신규 토폴로지 기술 개발을 진행하여 논문 및 IP를 확보하고자 함
□ 본 연구개발성과로, 국내 완성차업체인 현대자동차와 협력하여 22kW 이상의 용량을 갖는 무선충전시스템 기술개발 연구를 지속 진행할 계획임. 또한, 현대자동차와 협력하여 22kW 이상의 용량을 갖는 무선충전시스템 국제 표준 제정에 국내 기술 도입을 추진하고자 함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구목표 ... 4
• 2) 연구내용 및 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 1차년도(2021.06.01.~2022.02.28.) 연구 내용 및 성과 ... 4
• 2) 2차년도(2022.03.01.~2023.02.28.) 연구 내용 및 성과 ... 5
• 3) 3차년도(2023.03.01.~2024.02.29.) 연구 내용 및 성과 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구성과 ... 10
• 2) 세부 정량적 연구성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 21