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전기 및 하이브리드 전기자동차에서 DSP 응용

전문가 제언: ○ 세계적으로 화석연료 고갈 및 온실가스 문제 등으로 각국은 대체에너지 개발에 주력하고 있으며 자동차의 경우에도 친환경 자동차인 전기자동차에 대한 개발이 활발한 실정이다. 하이브리드 전기자동차(HEV)는 궁극적인 전기자동차로 가기 전 중간과정의 자동차로 기존 내연기관과 전기모터로 구동되는 자동차가 된다.

○ HEV의 배터리와 인버터 및 모터는 핵심부품으로 이들에 대한 운전 상태를 실시간으로 감시함으로서 운전 중인 자동차의 건전성을 유지해야 한다. 특히 전기자동차용 인버터는 모터구동 및 제어를 위한 장치로서 고신뢰성, 고속/고효율 모터 제어성능, 고전력밀도, 보호/진단수단의 특성이 요구되며 차량 제어기와 연계하여 차량의 구동력을 최적으로 제어할 필요가 있다.

○ HEV에 대한 고장진단은 배터리 액위, 온도, 압력 등 배터리의 상태 점검, 특히 구동모터의 베어링, 회전자 및 고정자 상태를 OBD(On Board Diagnosis)에서 감시 진단함으로서 자동차의 고장을 미리 예방할 수 있다. 이러한 모터의 고장진단에는 상전류 분석 등 신호처리 기술이 요구되는데 DSP(Digital Signal Processor)가 이용되고 있다.

○ 이글에서는 전기차동차 및 HEV의 OBD를 위한 신호처리 기반 고장진단 방법에 대하여 기술하고 있다. 그러나 이러한 기술은 아직 성숙단계가 아니기 때문에 이에 대한 표준이 확립되지 않고 있다. 국내의 경우 현대차의 HEV가 이미 출시되고 있으며 핵심기술에 대한 국제경쟁력은 아직 외국경쟁사에 비하여 미흡한 수준이지만 배터리 등 핵심기술과 선행기술 국산화를 통해 경쟁기반을 확보해 나가는 것으로 판단된다.

○ 국내 전기자동차 관련업체는 현대모비스, LS산전, LG화학, SK, 동양계전 등에서 구동시스템, 모터, 배터리 등을 제조하고 있으며 계속 기술개발을 통해 경쟁력을 향상해 나가고 있다. 전기자동차 및 HEV의 전자 제어장치 및 모터에 대한 고장진단 기술개발도 계속 추진해 나가야 할 것이다.

저자: Bilal Akin, et al.
자료유형: 학술정보