최근 양산되고 있는 하이브리드 전기자동차에 비해서 연비를 좀 더 개선하기 위한 플러그인 하이브리드 전기자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 논문에서는 플러그인 하이브리드 전기자동차를 위한 고효율의 탑재형 충전기(on-board charger)에 대해서 연구한다. 탑재형 충전기는 2상 인터리브드 PFC 회로와 LLC 공진형 컨버터로 구성된다. LLC 공진형 컨버터의 새로운 설계절차를 본 논문에서 제안한다. 이는 매우 쉽고 강력한 방법이다. 위에서 언급한 내용을 확인하기 위해서 LLC 공진형 컨버터를 설계하고 PSIM 툴을 이용하여 테스트한다.
차량의 연비를 향상시키고 배기가스를 저감하기 위하여 하이브리드 자동차에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 이런 연구들은 병렬형이나 동력분기식 하이브리드 자동차에 집중되어 있다. 상대적으로 직렬형 하이브리드 자동차에 대한 연구는 부족한 실정이다. 직렬형 하이브리드 자동차의 경우 엔진이 차축과 분리되어 있으므로 엔진을 최적의 효율 지점에서 작동 시킬 수 있는 장점이 있다. 이런 장점을 최대한으로 이용하기 위하여 발전 시스템을 최적화 하는 연구가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 엔진을 Optimal Operating Line 상에서 작동시키면서 발전기 또한 최적 효율 지점에서 사용할 수 있는 최적화 방법을 제안하였다. 또한 기존의 발전시스템을 갖는 직렬형 하이브리드 버스와 최적화 된 발전 시스템을 갖는 직렬형 하이브리드 버스의 연비를 시뮬레이션을 이용하여 비교, 연비 향상도를 평가하였다.
최근 10년동안 지구환경 문제는 인류가 하는 모든 활동에 있어 기본전제가 되고 있다. 지구온난화 문제로 인해 자동차의 $CO_2$ 배출량을 줄이는 문제가 최근 수송기계 분야의 초미 관심사가 되고 있으며 온실가스 문제와 석유자원 고갈에 따른 대체에너지 문제에 따라 자동차 산업은 큰 전환기를 맞고 있다. 세계 각국에서 이산화탄소 배출규제가 법제화되면서 내연기관 중심의 자동차 기술은 그린카(친환경자동차) 기술로의 패러다임의 변화를 보이고 있다. 그린카는 전기자동차, 클린 디젤차, 연료전지차 정도로 대분류되며 전기자동 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV) 등으로 분류된다. 이미 그린카의 양산이 수년전부터 활발하게 진행되어 왔으며, 최근 2~3년내로 각국의 major급 자동차 메이커에서 이에 대한 양산 계획을 속속 발표하고 있다. 이러한 전 세계의 그린카 정책동향과 국내 그린카 활성화 정책 및 현정부의 광역경제권 선도산업으로 추진중인 호남광역경제권 전기자동차 산업 육성 정책에 대해 소개하고자 한다.
현재 건설기계에 있어서 연비 절감에 대하여 유압 기기나 엔진의 에너지 손실 저감에 대한 대책이 있었으나 이것만으로는 한계가 있어 대폭적인 방안을 모색하는데 있어서 동력 시스템의 재검토가 필요한 시점이다. 더불어 자동차와 마찬가지로 건설기계에서도 배기가스 저감이나 연비 저감은 매우 중요한 과제이다. 그 해결책으로서 현재 자동차에서 개발된 하이브리드 시스템의 적용이 매우 유용하다 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 하이브리드 동력 시스템을 건설기계에 적용한 내용을 소개하고 있다. 건설기계의 하이브리드 동력 시스템을 구성하는 엔진, 발전기, 모터, 배터리, 커패시터 등의 전력전자 기기와 전동 유압을 구성하는 전동 유압 기기를 모델화 하여 하이브리드 동력 시스템을 적용한 건설기계의 기본적인 구조와 제어 성능을 파악하고 방식별 하이브리드 시스템의 성능을 비교하였다.
UNECE/WP29/GRPE/EVE has recently defined that the power of a hybrid electric vehicle is the system power. Although a method for measuring the maximum power of a hybrid electric vehicle is presented by KATRI, it does not consider charging and discharging characteristics of traction batteries. This study provides a maximum power measurement method which reflects the charging and discharging characteristics of traction batteries in NOVC-HEVs (Not Off Vehicle Charging-Hybrid Electric Vehicles). Both methods are compared with regard to the output measurement results.
본 논문에서는 하이브리드 패턴벡터를 이용하여 자동차의 고유 마크와 차량 번호를 실시간으로 인식하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 차량 입력 영상에서 차량의 마크와 번호판의 수평 및 수직 명암값 빈도수 변화를 이용해 마크와 번호판 영역을 추출한다. 또한, 추출된 알고리즘으로부터 수평 수직 패턴을 적용해 자동차의 마크를 인식하고 하이브리드 패턴벡터를 이용하여 번호판의 문자 및 숫자를 인식하도록 하였다. 제안한 자동차 마크 및 번호판 추출 과정에서는 마크와 번호판 영역의 문자와 배경이 뚜렷하게 구별되는 상대적인 크기의 특성과 수평 및 수직 빈도수와 패턴 벡터를 사용하여 마크 및 번호판 영역을 추출, 인식하도록하였다. 제안한 방법들을 적용한 결과, 차량 번호판의 크기에 관계없이 잡음에 영향을 받지 않고 차량의 종류와 번호를 실시간으로 처리할 수 있으며 차량번호판 추출 및 인식뿐 아니라 차량의 마크 추출 가능성을 제시하였다.
최근 지구온난화의 문제점으로 저 탄소 친환경 자동차로 배터리 전력과 가솔린 엔진을 같이 사용하는 하이브리드 자동차가 주목 받고 있다. 최근에 개발되고 있는 하이브리드 자동차는 전력의 효율적인 사용을 위해 배터리의 전압이 증가되고 있고 이에 따라 DC High Voltage를 다룰 수 있는 Relay의 용량이 요구된다. 이런 측면에서 하이브리드 자동차에 사용되는 EV-Relay의 경우 소형화에 따른 문제점이 발생한다. 그 대표적인 문제점으로 EV-Relay의 접점에 일시적인 과전류가 흐르면서 전기적 반발력이 발생하여 EV-Relay의 폭발과 같은 위험한 문제점이 발생 할 수 있다. 이에 따라 본 논문에서는 Relay에서 발생하는 전기반발력의 힘을 MAXWELL프로그램을 통해 모의하는 연구를 하였다.
하이브리드 자동차를 연구로 목적으로 논문을 설계합니다. 히이브리드 자동차는 내연 기관과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 기존의 일반 차량에 비해 연비와 유해가스 배출량을 획기적으로 줄인 차세대 자동차로 전기모터는 차량 내부에 장착된 고전압 배터리로부터 전원을 공급받고, 배터리는 자동차가 움직일 때 다시 충전되는 시스템을 가진 차를 연구로 기존 자동차의 에너지 손실은 대부분 교통 혼잡에 따른 공회전을 보완해 차량의 속도나 주행 상태 등에 따라 시간과 차량 정지시 발생하는데 하이브리드 시스템은 이 같은 가솔린 또는 디젤 엔진의 단점엔진과 모터 힘을 적절하게 제어함으로써 효율성을 극대화시킨 차라고 할 수 있다. 하이브리드 차는 연비 개선, 환경 친화성, 경제성, 노이즈 감소 등 다양한 장점을 가지고 있어서 점차 많은 사람들에게 선택되고 있는 대안적인 자동차 옵션입니다. 해당 연구를 통해 환경오염을 방지하고 미래 자동차 연구를 위해 노력을 기울일수 있을 것입니다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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