EREV 연비예측 시뮬레이션에 대한 연구

Abstract

석유자원의 고갈로 인한 유가의 상승으로 인해 자동차 산업에서는 차량의 연비 개선을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 연비개선을 위한 연구 중 전기동력을 이용하여 석유자원의 이용을 최소화 하려는 노력으로 전기자동차의 개발이 활발히 진행 중이다. 하지만 전기자동차의 경우, 현 기술수준의 배터리로는 주행거리의 한계와 무거운 배터리의 무게로 인해 실용화에 많은 문제점을 안고 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 기존의 전기자동차에 발전용 엔진을 장착하여 배터리의 주행거리 한계를 개선한 EREV(Extended range electric vehicle)차량의 개발이 진행되고 있다. 이러한 EREV의 차량개발에 앞서 차량의 연비성능예측의 신빙성 검증이 필요하다. 본 연구에서는 EREV의 구성 시스템과 에너지 흐름을 정의하고 이를 바탕으로 Matlab-Simulink를 이용한 시뮬레이션 모델을 구축하였다. 차량의 주요 구성품 성능에 대한 제원은 양산되고 있는 전기자동차 차량의 제원과 비슷한 배기량의 실차 실험 데이터, 논문자료를 근거로 구축 하였다. EREV 연비예측 시뮬레이션을 통해 AER(All Electric Range)와 SOC 제어 범위의 변경에 따른 연비변화, 주행종료시 SOC 30% 제어 연비, 에어컨과 히터 시스템을 구축하고 시스템 별 연비를 예측하였다. 이를 통하여 SOC 제어범위 변경과 주행종료시 SOC 30%로 제어했을 경우 여 연비 7~11% 연비개선 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통하여 얻어진 EREV 차량의 연비예측 시뮬레이션 기술은 EREV차량의 연비평가 기술로 실차 개발을 통한 실험 평가 대비 시간과 비용을 줄일 수 있으며 향후 개발 차량의 당위성을 평가하는데 유용한 도구가 될 것이다.