20kW급 전기구동 트랙터의 통합 최적 제어 전략 연구 = Study of integrated optimal control strategy of 20kW-class electric drive agricultural tractor
저자
변서정 ( Seo-jung Byeon ) ; 박진감 ( Jin-kam Park ) ; 박민규 ( Min-gyu Park ) ; 이진웅 ( Jin-woong Lee )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
345-345(1쪽)
제공처
화석 연료의 사용 증가로 인한 탄소 배출은 기후 위기의 심각성이 높아짐에 따라 세계적인 문제로 대두되고 있다. 한국을 비롯한 120여개의 국가에서는 탄소 저감을 실현하기 위해 탄소배출권 거래제도나 탄소중립을 추진하고 있고, 스웨덴과 핀란드 등에서는 탄소세를 도입했다. 이러한 정책적 흐름은 국내 모빌리티 산업에 영향을 미쳐 ‘미래 모빌리티로 전환’이라는 핵심 과제를 통해, 자동차, 건설기계 및 농기계를 포함한 다양한 분야에서 활발히 연구되고 있으며 특히 온실가스 배출량을 줄일 수 있는 친환경 차량의 개발은 이중 가장 핵심적인 과제가 되었다. 이에 농기계 산업에서는 디젤 엔진의 배출가스 문제를 해결하기 위한 전기 트랙터 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 농업용 전기구동 트랙터는 기존 경유를 사용하는 디젤 엔진을 대체한 축전지 및 전동기를 이용하여 저소음 및 무공해(Zero-emission)를 구현하고 주행, 정지, 경운, 운반 및 PTO를 통한 다양한 작업을 수행한다. 또한 전동기(모터)와 전동기 제어기, 배터리와 BMS(Battery Management system)의 주요 4대 부품과 이를 제어하는 통합차량제어(VCU) 장치로 구성되고 통합차량제어장치(VCU)는 작업 모드에 대한 정보를 수집하여 트랙터의 작업성능을 향상시키기 위해 구동장치를 최적으로 제어한다. 전기구동 차량의 통합제어를 하기 위해 배터리, 모터, 인버터 등 파워트레인 등의 전기동력 시스템, 최적 운용 및 관리를 위한 전장 시스템 및 부하 분석 등 모두 고려해야 한다. 그러나 일반 자동차와 다르게 농업용 트랙터는 농작업 시, 경부하에서 순간적으로 중부하로 변경되는 특성이 있다.
본 연구는 기존 전통적인 엔진 농업기계와 차별화된 기술 적용 방안을 모색해 보고 다양한 작업 형태와 돌발변수를 가지는 농작업 특성에 최적화된 차량 통합 제어 전략을 제안한다.
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