초록 ▼

□ 연구개요
◼ 탄소배출 저감 대책 중 하나로 전 세계적으로 전기자동차의 보급이 증가하고 있는 추세이며 전기자동차 차량 및 부품기술의 지속적인 발전으로 SUV, 트럭 등 대형차량용 파워트레인 개발이 글로벌 기업을 중심으로 연구개발이 이루어지고 있기 때문에 초소형 전기자동차는 상대적으로 주목받지 못하고 있지만 선행기술개발이 필요함
◼ 초소형 전기자동차에는 고효율/고전력밀도의 Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)이 사용되지만, 초소형 전기자동차는 제한된 공간으로 인하여 온도 변화가 크고

□ 연구개요
◼ 탄소배출 저감 대책 중 하나로 전 세계적으로 전기자동차의 보급이 증가하고 있는 추세이며 전기자동차 차량 및 부품기술의 지속적인 발전으로 SUV, 트럭 등 대형차량용 파워트레인 개발이 글로벌 기업을 중심으로 연구개발이 이루어지고 있기 때문에 초소형 전기자동차는 상대적으로 주목받지 못하고 있지만 선행기술개발이 필요함
◼ 초소형 전기자동차에는 고효율/고전력밀도의 Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)이 사용되지만, 초소형 전기자동차는 제한된 공간으로 인하여 온도 변화가 크고 온도변화에 따라 PMSM의 권선의 저항값과 회전자의 자속이 변하고 권선에 흐르는 전류 크기에 따라 인덕턴스가 변함
◼ 이와 같은 PMSM 파라미터의 변화는 파워트레인 출력과 자동차의 성능에 직접적인 영향을 주기 때문에 운전 및 동작조건에 따른 파라미터변화를 보상하는 PMSM 제어 알고리즘 개발 및 선행연구가 필요함

□ 연구 목표대비 연구결과
◼ 1차년도 연구목표대비 연구결과
• 전기자동차 파워트레인 출력성능에 직접적인 영향을 미치는 파라미터변화 (자속, 인덕턴스 등) 보상 제어알고리즘 개발 완료
• PMSM용 자속관측기 및 다차원 Maximum Torque per Ampere (MTPA) Look-up table 개발 및 이를 이용한 PMSM 제어알고리즘 개발 및 검증 완료
◼ 2차년도 연구목표대비 연구결과
• 초소형전기자동차 파워트레인 구동시스템용 모델기반설계(PILS, HILS 등) 구현 완료
• 초소형전기자동차 파워트레인용 wide band gap 전력변환장치 설계 및 제작 완료
• 모델기반설계와 DSP제어보드를 이용한 파워트레인 실험 셋업 설계 및 제작 완료
◼ 3차년도 연구목표대비 연구결과
• 파라미터변화를 반영한 초소형전기자동차 파워트레인 PMSM 제어기법 개발 완료
• 제안하는 알고리즘의 디지털 시뮬레이션 모델 개발 완료
• 모델기반설계 시스템과 DSP 기반 제어기를 이용하여 제안하는 제어알고리즘의 실험을 통한 검증 완료
◼ 4차년도 연구목표대비 연구결과
• 관측기를 적용한 초소형전기자동차 파워트레인용 PMSM 구동시스템의 외란 제거 제어알고리즘 개발 완료
• 제안하는 알고리즘의 디지털 시뮬레이션 모델 개발 완료
• 모델기반설계 시스템과 DSP제어기를 이용하여 제안하는 동강성 향상 제어알고리즘의 실험을 통한 검증 완료

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
◼ 미래모빌리티 분야에의 활용
• 파워트레인이 공통적으로 적용되고 있는 미래모빌리티에 본 연구를 통해 개발된 기술을 활용하여 효율 및 안전성 개선, 개발 속도 향상 등이 기대됨
◼ 기술사업화에의 활용
• 개발된 기술을 활용한 제품개발 및 교육프로그램 개발을 통하여 기술사업화와 전문인력양성에 활용할 계획임
◼ 전기자동차 및 파워트레인 전문인력양성 및 공급
• 전기자동차 및 무인항공기 등 미래모빌리티는 점차 증가할 전망이며 그에 따른 전문인력 수요에 대응하기 위한 안정적인 미래모빌리티 파워트레인 전문인력양성 및 공급이 기대됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 2.1. 1차년도 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 2.2. 2차년도 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 2.3. 3차년도 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 2.4. 4차년도 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과 (연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 (연구개발결과의 중요성) ... 12
• 4.1. 기술적 측면에서의 기여도 ... 12
• 4.2. 사회·경제적 파급효과 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 5.1. 성과 관리 추진체계 ... 12
• 5.2. 예상되는 연구개발성과의 활용분야, 활용방안 ... 12
• 5.3. 추가연구의 필요성, 타 연구에의 응용 ... 12
• 5.4. 기업화 추진방안, 기술이전 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 29