재귀 최소 제곱 알고리즘을 사용한 전기자동차 직류링크 커패시턴스 추정 = DC-Link Capacitance Estimation using Recursive Least Square algorithm
저자
발행사항
서울 : 건국대학교 대학원, 2024
학위논문사항
학위논문(석사)-- 건국대학교 대학원 : 전기공학과 2024. 2
발행연도
2024
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
45 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 조영훈
UCI식별코드
I804:11004-200000722206
소장기관
DC-Link Capacitance Estimation using Recursive Least Square algorithm Kim Jin Su Department of Electrical Engineering Graduate School of Konkuk University With recent stringent environmental regulations, there is a growing interest in electric vehicles (EVs) to reduce fossil fuel consumption and exhaust emissions. Various environmentally friendly vehicles which is based on the batteries are being produced and marketed by numerous global automotive companies. These eco-friendly vehicles incorporate a range of electrical and electronic components. However, concerns about the low reliability of these embedded electronic components have raised apprehensions among consumers. Therefore, it is essential to proactively diagnose potential faults and prevent accidents. In the inverter system of electric vehicles, the main reason of employing DC link capacitor is to smooth the current supplied from the battery to the inverter, preventing potential damage to the inverter. According to the IEC 60384-4 standard, a capacitor’s capacitance decreases of more than 15% from the initial value is considered a fault. This paper focuses on estimating capacitance as a proactive approach to diagnosing potential faults in DC link capacitors. The Recursive Least Squares (RLS) algorithm is employed to real- time data from the dynamically changing system, continuously updating parameters to obtain optimized estimation values. Experimental investigations were conducted on two commonly used types of capacitors, electrolytic capacitors, and film capacitors. The measurements were taken assuming an overheating scenario in electric vehicles, ranging from room temperature 25℃ to 85℃ at 15℃ intervals. The results demonstrated an error rate within 0% to 2%, validating the effectiveness of the proposed method for diagnosing the pre-fault conditions of DC link capacitors in electric vehicle inverter systems. Keyword: DC-Link Capacitor, DC-Link Capacitor Estimation, Recursive Least Squares (RLS) Algorithm
더보기최근 환경 규제가 강화되면서 화석연료 및 배기가스 절감 방은으로 전기자동차가 많은 관심을 갖고 있다. 이미 많은 전 세계적 자동차 회사들은 배터리로 기반으로 한 친환경 차량을 생산하고 판매 중이다. 이러한 친환경 자동차에는 다양한 전기전자 부품이 탑재된다. 탑재된 전기전자 제품의 낮은 신뢰도는 많은 소비자들로부터 우려를 갖게 한다. 따라서 고장을 미리 진단하고 사고를 예방하는 단계는 필수적이다. 전기자동차 인버터 시스템에서 직류링크 커패시터의 주 목적은 배터리에서 인버터로 인가되는 전류를 평활화 해주어 인버터 손상을 예방하는 것이다. IEC 60384-4규정에 의하면 커패시터의 커패시턴스가 초기 값보다 15%이상 감소되면 이를 고장으로 판단한다. 본 논문에서는 직류링크 커패시터의 사전 고장 진단을 진행하기 위해 커패시턴스를 추정한다. 재귀 최소 제곱 알고리즘을 사용하여 실시간으로 변하는 시스템의 데이터를 사용하여 파라미터를 갱신하여 최적화된 추정 값을 얻을 수 있다. 또한 대표적으로 많이 사용되는 두 종류의 전해 커패시터와 필름 커패시터에 대해 실험을 진행하였고 전기자동차의 과열상태를 가정하여 상온 25℃에서 85℃까지 15℃단위로 측정한 결과 오차율 0%~2%내로 측정하였다.
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