나의 미래, 자동차의 미래 Drive the Future
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나의 미래, 자동차의 미래
Drive the Future

에너지신산업의 핵심 아이템으로 주목받는
전기차분야의 전문인력 양성을 목표로 개설

전기차제어전공 사진 01
 

전기차제어전공

스마트 충전

  • 준비없는 신재생에너지 도입과 전기차 보급은 기존 전력망에 부담 가중
    • 전력피크 부하 감축을 위해서 전기차와 그리드 간 양방향 연결(V2G) 필요
  • 인프라 측면: 실시간 전력정보 교환을 위한 V2G 구축
  • 전기차 측면: 그리드와 상시 연결되어 빈번한 충방전 중에도 배터리 내구 및 안전을 확보할 수 있는 BMS 개발
 
전기차제어전공 핵심키워드 설명. 핵심키워드 내용 참고

핵심 키워드

  • 스마트 충전 : 양뱡향 연결(V2G) 필요
  • >전기차제어전공<
  • 제어 포스프웨어 : 소프트웨어 역할이 절대적
 

제어 소프트웨어

  • "이제 자동차는 기름이 아니라 소프트웨어로 달린다"(출처: 메르세데스 벤츠 CEO 디터 제체, CES 기조연설 (2012))
    "자동차 개발비의 절반인 52.4%가 전자제어 등 소프트웨어 관련 비용"(출처: 시장조사업체 VDC, Embedded Software 2008 Market Intelligence Service(2008))
  • V2G 구축, BMS 개발에도 역시 스마트 충전 제어/관리를 위한 소프트웨어 역할이 절대적
  • 인프라 측면: V2G 통신 프로토콜 표준화, 텔레메틱스 응용
  • 전기차 측면: 양방향 충전기, 배터리의 최적제어 알고리듬 개발
 

통합교과과정 실시

이를 위해서, 우리 전공에서는 자동차(전기차) 공학과 임베디드 소프트웨어를 동시에 교육하는 통합교과과정 실시

 
  • 공학 프로그램: 전기차의 주요 컴포넌트(전기구동장치, 에너지저장장치)에 대한 교육
  • SW 프로그램: 컴포넌트별 제어 소프트웨어에 대한 교육
    • VCU (차량제어기), MCU (구동모터제어기), BMS (배터리제어기) 등
 

전공 관련 산학연과 협정 체결로 풍부한 취업처 제공

  • 광주광역시 자동차 100만대 생산기지 조성
    • 친환경자동차 선도도시 조성
  • 나주 빛가람 혁신도시에 한전 및 자회사 이전
    • 2020년까지 기술선도 에너지기업 500개 유치, 창업 유도 통해 에너지벨리 특화형 강소기업 육성
 

전기차 It's Time to Go Electric!

 
전기차제어전공 03

현황

  • 주요국의 자동차 연비와 배기 규제 강화
    • 매년 4~5% 수준의 연비 개선 필요하나 내연기관차로는 달성 불가능
  • 미국 10개 주의 무공해차 (ZEV) 의무 판매 규정 도입
    • 18년 이후 의무 판매 비율 강화 예정으로 25년까지 매년 2.5%씩 증가

구성

  • 전기구동장치: 구동모터, 인버터 (내연기관에 해당)
  • 에너지저장장치: 배터리 (연료탱크에 해당)
  • 충전장치: 인버터, 컨버터
 

종류

  • 전동화 (electrification)의 수준에 따라 HEV < PHEV < BEV = FCEV
    • HEV (하이브리드차), PHEV (플러그인 하이브리드차), BEV (배터리 전기차), FCEV (수소연료전지차)
전기차제어전공 04

HEV

PHEV

BEV

FCEV

 

Best BEVs

Best BEVs 관한 표입니다.
model brand year Battery [kWh] Range [mile] Price [$] comments
i-MiEW MMC 2009 16 62 33k Fist mass-produced EV powered by lithium-ion battery
Leaf Nissan 2010 24 84 29k Most populaf EV sold over 170k(as of Apr 2015)
i3 BMW 2013 22 81 43k Most innovation EV based on Light-weight carbon fiber structure
Loniq electric Hyundai 2016 28 110 TBD Best fuel economy of 6.8km/kwh
Model-S Tesla 2012 85 265 85k Longest range
Blot GM 2017 60 238 37k Long range at affordable price
 

과제

  • 최신 동향: 전용 플랫폼 기반으로 수냉각시스템이 적용된 장거리 전기차 (일충전 주행거리 200mile~)
  • 전기차 개발 측면: 배터리와 BMS (배터리관리시스템)
    • 용량↑ → 출력↓, 안전↓, 내구↓, 비용↑ 간 trade-off
  • 전기차 보급 측면: 충전인프라
    • 주행거리↓ → 충전빈도↑
 

스마트그리드 전기차와 찰떡궁합, 너 없이는 나 안 돼!

배경

  • 전기차 보급 확대 위해서는 스마트그리드 기반의 충전인프라 구축 필요
    • 스마트그리드: 기존 전력망 (grid)에 전기차 + ESS (전기에너지저장시스템) + 신재생에너지를 연계 구축
 

컨셉

  • 정보통신기술 (ICT)을 활용하여 기존 전력망을 지능화/고도화
 

기대효과

  • 전기에너지 사용 효율 증대
  • 전력 품질 제고
  • 소비자 참여 확대
  • 신재생에너지 이용 극대화
  • 전기차 충전인프라 구축
    • 실시간 요금제에 따라 전력수요가 적은 야간 (off-peak)에 배터리를 충전 (전력망 → 배터리)
    • V2G를 활용하여 전력수요가 큰 주간 (peak)에 배터리의 잉여 전력을 역송 (전력망 ← 배터리)
 
전기차제어전공 05

smart grid : nuclear, solar, coal, wind.

smart meter, right : signal, left: none

bidirectional charget , left : peak, right : power, off0-peak

electric behicle, battery, battery management system(BMS)

 

참여자의 역할

  • 정부 : 총괄, 기획, 조정
  • 한전 : 스마트그리드 통합 설계, 제작, 운영
  • 산업체 : 스마트그리드 구성요소 (전기차, ESS, 신재생에너지) 개발
  • 전력거래소 : 전력시장 운영, 소비자 참여 유도
  • 대학/연구기관 : 기반기술 개발, 전문인력 양성
    • 동신대, 교육부 PRIME사업 (산업연계 교육활성화 선도대학) 선정!
    • 3년간 146억을 지원받아 에너지융합대학 8개 전공에서 전기차 포함 에너지신산업 전분야 맞춤형 인재 양성