• 본 연구는 극한 조건에서 EMB 모터의 냉각 성능을 조사하였다. • 시뮬레이션을 설계하여 열전달을 분석하고 다양한 냉각 방법을 평가하였다. • SAT 유형 상변화 물질은 최고의 냉각 성능을 보였다. • 본 결과는 하이브리드 냉각 방법이 가장 효과적인 냉각 성능을 제공함을 시사한다. • 하이브리드 냉각 성능은 많은 시나리오에서 일관되게 신뢰할 수 있게 유지되었다. 현재 자동차 브레이크 시스템 산업이 직면한 과제 중 하나는, 마찰열이 모터 성능에 미치는 영향을 극복해야 하는 전기기계식 브레이크의 개발이다. 그러나 모터 냉각 성능을 고찰한 선행 연구들은 균일한 코일 발열을 고려하는 한편, 주변 공기 온도가 80°C 미만인 조건에서 수행되었다. 이러한 가정은 EMB 시스템에 대해 타당하지 않다. 본 연구는 극한의 주변 온도 조건과 비균일 코일 발열을 고려한 실험을 수행하였다. 이 실험 결과를 바탕으로, 극한 열 환경을 견딜 수 있는 하이브리드 냉각 시스템을 시뮬레이션을 통해 제안하였다. 방열판, 단열, 상변화 물질을 사용하는 하이브리드 냉각 방법이 가장 효과적이었으며, 코일의 최대 온도를 23 K 감소시켰다. 또한 하이브리드 냉각은 가장 극한의 1-상 모터 제어 전략에서도 최대 온도 137.1°C에 도달하였는데, 이는 베이스라인 대비 22.8 K 낮은 값이다. 패드 마찰계수 범위 0.3~0.5에서 시험한 결과, 시스템은 목표 온도 이하로 동작하였으며 가장 극한인 0.31 조건에서는 최대 139.9°C까지 도달하였다. 본 연구는 운전자의 안전을 위한 시스템 내구성과 신뢰성을 보장하는 전기기계식 브레이크 시스템의 효과적인 열 관리가 달성 가능함을 보여준다.

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