본 과제는 수소전기상용차의 효율성과 실용성을 높이기 위해 전력변환장치의 전력밀도를 향상시키고 차량 장착성을 확보하는 기술을 개발하는 연구임.
연구 목표는 비절연/절연 FDC 시스템 개발 및 성능 평가, 전력변환기 제어기 시제품 제작, SW 정적 시험 수행, 그리고 HILS 기반 동작성능 평가를 통한 Topology 설계 개선에 있음. 핵심 연구 내용은 200kW 비절연 FDC 및 모듈 병렬 구조의 비절연/절연 FDC 시스템 설계 및 평가, ISO 26262 기능안전 표준 기반 제어기 하드웨어 및 BSW 소프트웨어 개발, FDC SW 정적 시험 수행, 고전압 전원체계 HILS 기반 동작성능 평가, FDC 시스템의 EMC 대비 회로 및 PCB 분석 시뮬레이션, 전자파 시험 및 대책 설계임. 기대 효과는 수소상용차 부품 국산화를 통한 가격 경쟁력 확보 및 해외 기술 의존도 개선, 국내 기업의 수소모빌리티 시장 선점 및 글로벌 경쟁 우위 확보, 그리고 시장 저변 확대와 일자리 창출을 통한 선진 모빌리티 생태계 구축에 기여함.
본 과제는 수소전기상용차에 사용되는 전력변환장치의 전력밀도를 높이고 차량에 쉽게 장착할 수 있도록 하는 기술 개발에 대한 연구임.
연구 목표는 비절연 및 절연 FDC(Fuel Cell DCDC Converter) 모듈 개발을 통한 전력변환장치 효율 증진 및 차량 장착성 확보임. 이를 위해 고효율 부스트 컨버터 토폴로지 설계, 비절연 50kW 및 절연 35kW 단위 모듈 개발 및 해석, 자동차 사양에 맞는 제어기 하드웨어 및 제어회로 설계가 주요 연구 내용임. 또한 ISO26262 표준 준수 문서화, HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation) 환경 구축을 통한 동작 성능 평가, EMC(Electromagnetic Compatibility) 대비 시뮬레이션 및 전자파 시험을 통한 대책 설계가 진행됨. 기대 효과는 수소상용차 가격 경쟁력 확보 및 핵심 부품 국산화를 통한 해외 의존도 개선임. 이를 통해 국내 기업의 기술 역량 강화 및 글로벌 시장 선점, 나아가 고용 창출과 선진 모빌리티 생태계 구축에 기여할 것으로 전망됨.
ㅇ 비절연 FDC 실차 모사 평가 ㅇ 절연 FDC 시스템 성능 평가 및 실차 모사 평가 ㅇ FDC 제어기 고도화 ㅇ FDC SW 동적 시험 수행 ㅇ 비절연 210kW모듈, 비절연 210kW제품에 대한 해석 ㅇ 절연/비절연 FDC 최종품의 HILS 기반 동작성 평가 및 결과 분석 ㅇ 절연/비절연 210kW FDC 시스템 최종품 전자파 평...
수소고전압컨버터
고효율 파워 모듈
고전압 인덕터
변압기
스위칭 제어
4
주관|
2021년 3월-2026년 12월
|3,472,000,000원
환경부하 저감을 위한 친환경 고효율 말단배송 기술 개발
? 도심내 말단배송 및 즉시배송을 위한 화물용 수용 배터리교체형 경량전기모빌리티(LEV, Light Electric Vehicle) 개발
- 국내 도심지형을 고려한 카고형 전기자전거 개발 (전장부품, 프레임 등 포함)
- 다양한 주행특성에 대응가능한 전기삼륜LEV 개발 (전장부품, 프레임 등 포함)
- 작업자/자전거/퍼스널모빌리티에 결합이 가능한 주종형 스마트트레일러 개발
? 배터리교체를 위한 배터리공유/비공유 하이브리드 충전스테이션 개발
- 다종 규격 배터리 충전을 위한 다범용성 충전모듈개발
- 용량 및 유지보수 용이한 병렬확장 유닛모듈 충전스테이션개발
- 계통연계 및 신재에너지 융복합이 가능한 DC전력변환시스템 (ESS 전용 DC-DC 양방향 컨버터, DC-AC 양방향 공통 인버터, PV MPPT 컨버터)
- 에너지효율 증대를 위한 30kW 에너지저장장치 일체형 충전스테이션개발
? 작업자/관리자 편리 확대를 위한 말단배송 교통관제시스템 (LM-TMS, Last Mile Transportation Management System) 개발
- 다양한 말단배송 모빌리티를 위한 배터리 공유 및 비공유 서비스개발
- 말단배송 교통관제 시스템 개발 (말단배송현황, 말단배송 모빌리티상태 등)
- 충전스테이션 배터리 충전상태 현황을 UI 모니터링 시스템개발
- 배터리공유/비공유를 위한 결제대금 체계 개발
? 1톤 냉동탑차를 위한 고단열 고효율 냉동/냉장 적재함개발
- 리튬전지, 연료전지 등 다양한 전기에너지 공급기술 개발
- 1톤 냉동탑차용 고효율 공조시스템 및 고단열 냉동 탑 제작기술 개발
- 시작품 제작 및 시범운영
? 말단배송 서비스 플랫폼 수요처 실증
- 말단배송 개발기술에 대한 테스트베드 구축 및 수요처 실증 추진
- “고부가가치 융복합 물류 배송·인프라 혁신기술개발 사업” 내 타 과제와 협력 및 실증을 추진하여 사업 내 유기적 연계성 달성
- 과제1 “도심 공동물류 택배터미널 구축/운영기술 개발”, 과제2 전방협업 “지하공간을 활용한 도시물류 기술 개발”, 과제5 “고밀도 스마트 택배 말단 보관 인프라 및 관리ㆍ운영기술 개발” 와 물리적 연계 협업
- 과제7 “육상화물 운송 디지털정보 표준 기반 거래 및 공유ㆍ관리 기술 개발” , 과제8 “콜드체인 상태정보 관리 및 실시간 모니터링체계 구축 기술 개발” 과 물류정보 연계 협업
? 외부 전문가 및 수요기업 실증 평가 (표준화 포함)
- 설계, 서비스개발, 제품개발, 실증구축, 운영방안을 수요기업 및 외부 관련 전문가 주기적 자문으로 개발방향 체계화
- 모빌리티 및 충전소 보급방안 모색
- 국내외 상용제품 비교분석으로 국내실정에 맞게 수정방안 도출.
- 국내 법제도 검토 보급을 위한 이후 기술기준·표준안제시
도심내 말단배송 및 즉시배송을 위한 화물용 수용 배터리교체형 경량전기모빌리티(LEV, Light Electric Vehicle) 개발
- 국내 도심지형을 고려한 카고형 전기자전거 개발 (전장부품, 프레임 등 포함)
- 다양한 주행특성에 대응가능한 전기삼륜LEV 개발 (전장부품, 프레임 등 포함)
- 작업자/자전거/퍼스널모빌리티에 결합이 가능한 주종형 스마트트레일러 개발
배터리교체를 위한 배터리공유/비공유 하이브리드 충전스테이션 개발
- 다종 규격 배터리 충전을 위한 다범용성 충전모듈개발
- 용량 및 유지보수 용이한 병렬확장 유닛모듈 충전스테이션개발
- 계통연계 및 신재에너지 융복합이 가능한 DC전력변환시스템 (ESS 전용 DC-DC 양방향 컨버터, DC-AC 양방향 공통 인버터, PV MPPT 컨버터)
- 에너지효율 증대를 위한 30kW 에너지저장장치 일체형 충전스테이션개발
작업자/관리자 편리 확대를 위한 말단배송 교통관제시스템 (LM-TMS, Last Mile Transportation Management System) 개발
- 다양한 말단배송 모빌리티를 위한 배터리 공유 및 비공유 서비스개발
- 말단배송 교통관제 시스템 개발 (말단배송현황, 말단배송 모빌리티상태 등)
- 충전스테이션 배터리 충전상태 현황을 UI 모니터링 시스템개발
- 배터리공유/비공유를 위한 결제대금 체계 개발
1톤 냉동탑차를 위한 고단열 고효율 냉동/냉장 적재함개발
- 리튬전지, 연료전지 등 다양한 전기에너지 공급기술 개발
- 1톤 냉동탑차용 고효율 공조시스템 및 고단열 냉동 탑 제작기술 개발
- 시작품 제작 및 시범운영
말단배송 서비스 플랫폼 수요처 실증
- 말단배송 개발기술에 대한 테스트베드 구축 및 수요처 실증 추진
- “고부가가치 융복합 물류 배송·인프라 혁신기술개발 사업” 내 타 과제와 협력 및 실증을 추진하여 사업 내 유기적 연계성 달성
- 과제1 “도심 공동물류 택배터미널 구축/운영기술 개발”, 과제2 전방협업 “지하공간을 활용한 도시물류 기술 개발”, 과제5 “고밀도 스마트 택배 말단 보관 인프라 및 관리ㆍ운영기술 개발” 와 물리적 연계 협업
- 과제7 “육상화물 운송 디지털정보 표준 기반 거래 및 공유ㆍ관리 기술 개발” , 과제8 “콜드체인 상태정보 관리 및 실시간 모니터링체계 구축 기술 개발” 과 물류정보 연계 협업
외부 전문가 및 수요기업 실증 평가 (표준화 포함)
- 설계, 서비스개발, 제품개발, 실증구축, 운영방안을 수요기업 및 외부 관련 전문가 주기적 자문으로 개발방향 체계화
- 모빌리티 및 충전소 보급방안 모색
- 국내외 상용제품 비교분석으로 국내실정에 맞게 수정방안 도출.
- 국내 법제도 검토 보급을 위한 이후 기술기준·표준안제시