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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김용주
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수24
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본 연구는 110 kW급 전기구동 AWD 트랙터의 시뮬레이션 모델을 개발하고, 작업 사이클을 활용한 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 또한 실차시험을 통해 계측한 데이터와 시뮬레이션 결과를 비교하여 모델을 검증하였다. 계측 시스템은 개발된 전기구동 트랙터에 설치하였으며, CAN (Controller Area Network) 통신을 통한 아날로그 데이터(전기 모터의 회전속도 및 전압, 배터리의 SOC level)와 전류 센서를 통한 디지털 데이터(전기 모터 인가 전류)를 계측 가능하도록 구성하였다. 차축 토크는 계측된 데이터와 전기 모터의 전류-토크 곡선을 사용하여 계산하였다. 전기구동 트랙터 시뮬레이션 모델은 상용 소프트웨어인 SimulationX (ver 4.0, ESI ITI GmbH, Germany)를 통해 구성하였으며, 차축 토크와 차량 속도 데이터를 시뮬레이션 조건으로 선정하였다. 실차시험은 노지 및 포장도로 조건에서 수행하였으며, 주행속도는 10 km/h로 설정하였다. 계측 데이터와 시뮬레이션 결과의 유의성은 통계 소프트웨어인 SPSS (SPSS 25, IBM Corp., USA)를 통해 분석하였다. 전기구동 트랙터의 차축 토크 데이터는 유의한 차이를 보이지 않았으며, 배터리의 SOC level은 유의성 분석결과와 시간에 따른 변화율을 고려하였을 때 높은 신뢰성을 가지는 것으로 판단된다. 전기구동 트랙터의 구동 가능 시간은 시뮬레이션 결과에 따라 약 6시간으로 추정되었으며, 쟁기 작업 가능 시간은 약 2.4 시간으로 추정되었다. 전기구동 트랙터의 배터리는 쟁기 작업을 수행하기에는 용량이 부족한 것으로 판단되나, 배터리 성능은 향후 연구에서 다양한 조건에서의 시뮬레이션을 통한 최적화를 통해 향상될 수 있을 것으로 기대된다.
목차
Ⅰ. 서론 11.1 연구 배경 11.2 연구 목적 41.3 문헌 연구 51.3.1 전기구동 트랙터 51.3.2 전기구동 AWD 시스템 6Ⅱ. 재료 및 방법 82.1 시스템 설계 82.2 시스템 시뮬레이션 122.2.1 전기구동 AWD 트랙터 동력전달 시스템 122.2.2 시뮬레이션 모델 개발 132.2.3 트랙터 부하 계측 시스템 142.2.4 필드시험을 통한 부하데이터 수집 162.2.4.1 필드시험지 토양 162.2.4.2 필드시험 조건 182.2.5 플라우 작업사이클 개발 192.3 실차 검증 202.3.1 전기구동 AWD 트랙터 부하 계측 시스템 202.3.2 시험 장소 및 조건 212.3.3 검증 절차 22Ⅲ. 결과 및 고찰 243.1 시스템 시뮬레이션 결과 243.1.1 작업사이클 개발 결과 243.1.2 모터 성능 평가 263.1.3 배터리 성능 평가 273.1.4 농작업 성능 평가 283.2 실차 검증 결과 293.2.1전기구동 AWD 트랙터 차축 토크 293.2.1.1 노지 조건 303.2.1.2 포장도로 조건 313.2.2 전기구동 AWD 트랙터 SOC level 323.2.2.1 노지 조건 323.2.2.2 포장도로 조건 323.2.3 유사성 분석 333.2.3.1 차축 토크 333.2.3.2 SOC level 34Ⅳ. 결론 및 요약 36LIST OF REFERENCES 39ABSTRACT 46
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