Electric and Hydrogen-Powered Sustainable Agricultural Machinery Powertrain Research
연구 내용
농작업 부하를 계측·모델링하고 전기모터, 배터리, 수소연료전지 및 E-axle을 통합하여 농업용 친환경 동력시스템의 성능과 에너지 효율을 제어하는 연구
농업용 트랙터는 작업 부하와 토양 조건의 변동이 크기 때문에 동력원과 동력전달시스템을 농작업 특성에 맞게 설계해야 합니다. 연구실은 전기 트랙터의 모터 회전속도, 차축토크, 슬립, 견인효율, 배터리 상태를 계측하고 동력계 시험과 실제 포장시험으로 성능을 검증합니다. Kalman filter 기반 토크 예측과 제어 알고리즘을 적용하여 운전 조건에 따른 에너지 사용을 추정합니다. 또한 수소연료전지 파워팩과 배터리·커패시터를 결합한 대형 트랙터의 동력 흐름과 열유동을 분석하며, 전기·수소·하이브리드 플랫폼의 용량 선정과 운전 전략을 도출합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
5건
관련 프로젝트
4건
연구 흐름
초기 연구는 하이브리드 트랙터의 엔진, 모터-발전기, 배터리 및 변속기 작동을 연계하여 연료소비와 충방전 특성을 분석하는 데 집중되었습니다. 이후 전기구동 AWD 트랙터와 다목적 농작업 플랫폼으로 대상이 확장되면서 농작업 부하, 견인성능, 배터리 상태 및 동력전달효율을 기반으로 한 시뮬레이션과 실차 검증이 수행되었습니다. 최근에는 55 kW급 전기 트랙터와 110 kW급 수소연료전지 트랙터의 파워트레인, E-axle, 모터제어 및 에너지 저장장치 설계로 연구가 심화되었습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Real-time axle-torque prediction of agricultural electric tractors using a kalman-algorithm-integrated predictive motor-speed controller
Effect of motor speeds on traction performance of a single-motor electric tractor at various gear stages during plow tillage
Slip and tractive efficiency of an electric tractor with a 4WID E-axle system
Usable time estimation and suitable battery selection for electric tractor considering agricultural operational load
Evaluation of exhaust emissions of agricultural tractors using portable emissions measurement system in Korean paddy field
관련 특허
구분
제목
지그재그형 파이프 형상의 수소탱크를 적용한 농업용 수소연료전지 트랙터 플랫폼
무단변속기 하이브리드 트랙터의 엔진 및 모터-발전기 구동방법과 이를 이용한 하이브리드 트랙터엔진시스템 및 하이브리드 트랙터
하이브리드 트랙터의 3점 히치와 PTO의 연동에 따른 하이브리드엔진의 구동방법
하이브리드 트랙터용 디스플레이 장치와 이를 포함하는 하이브리드 트랙터용 인터페이스 시스템
하이브리드 트랙터의 엔진 및 모터-발전기 구동방법과 이를 이용한 하이브리드 트랙터엔진시스템 및 하이브리드 트랙터
관련 프로젝트
구분
제목
중대형급 친환경 농기계의 디지털·전동화 실증 기반 구축
55kW 급 전기 트랙터용 동력전달시스템 개발
다양한 농작업이 가능한 전기구동 사료작물 수확기 플랫폼 개발
친환경 수소연료전지 기반 110kW급 대형 트랙터 개발