미래형 태양광자동차 설계(충전+control포함)

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미래형 태양광자동차 설계(충전+control포함)
200411534 한성욱
Time Table
1주
~3주
4주
~6주
8주
~10주
10주
13주
~12주
14주
~16주
달성도
설계방향설정및과제의이해
60%
태양광자동차의국내외연구동
향조사
50%
태양광자동차의특성조사
50%
태양광자동차의 디자인예측
40%
키드를 이용한 태양광자동차
의출력파악및실험결과도출
40%
기말고사 대비 성과자료정리
70%
The focus contents
태양광에너지-운동에너지변환이해
기초적인 구성으로부터 추가적인 설계방향까지의 점진적 방안제시
태양광자동차의 충전과 속도제어(커패시터,기어를 이용한토크변환)
태양광 자동차의 구성요소및 디자인
태양광 자동차 설계시 주요사항
태양광전지
태양광 전지란
태양빛의 에너지를 전기에너지로 바꾸는것이
태양전지이다 태양전지는 지금까지의 화학전
지와는 다른구조를 가진것으로 물리전지라고
도 할수있다 태양전지는 P형반도체와 N형 반
도체라고 하는 2종류의 반도체를 사용해 전기
를 일으킨다
태양전지의 원리
태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정
공이 발생한다 발생된전하들은 P,N극으로 이
동하며 이현상에 의해 P극과 N극사이의 전위
차(광기전력)이 발생하며 이때 태양전지에 부
하를연결하면 전류가 흐르게 된다 이를 광전
효과라고 한다
태양광자동차의 기초구성
솔라판넬
전선
Shaft
피니언기어
Tire
Wing
DC모터
전륜부
스위치
커패시터
후륜부
마운트
Wheel
태양광자동차의 추가Option
전압조절기
서브모터
차체형상(캡솔라판넬 일체형,분리형 카타마
란형) 및 차체구성변경(FRP)
원격조정장치
DC brush -> DC brushless 모터
서스펜션추가 (후방부 trailing 전방부 strut)
커패시터->슈퍼커패시터
태양광 셀의 파워(태양전지의 역량)
휠디자인의 Choice(4륜,3륜,2륜-전방조정
후방구동방식 등등
태양광자동차 설계시 주요사항
모터의 토크
Kg/m 표시 : 토크 = (975 x P ) / R
N/m 표시 : 토크 = (9549.3 x P ) / R
P=모터의 출력
R=모터의 분당회선수(RPM)
속도계산
W=2πn/60
V=RW
모터의 효율,정격용량
직접구동, 충전의 고려
솔라셀의 출력
전체출력,차체디자인
모터와 바퀴의 출력비
전압조절기장착여부 고려
무선조정 고려
모터의 효율,바퀴의 반경
모터,솔라셀의 제원파악
n  100 rpm  
R 
v

T 
60
R  3.82 cm
Ract  RNfs
T 
2 n
v  40

97400 PkW
n
sec
Nfs  1.26
Ract  4.813
106 PkW
cm
 
cm
2n
60
v  R
n  100
T  7.013 kgf cm
n  100 rpm
PkW  0.012 kW
PkW
Tideal  97400
n
Tideal  11.688 kgf cm
Tact  6.7 kgf cm
 motor 
Tact
Tideal
 motor  0.573
R  3.8 cm
v  40
cm
sec
결론
태양광 구동 메커니즘은 간단하다
태양전지,축전기의 효율증대가 관건
타 친환경 자동차와의 연관성을 찾아야
한다 (하이브리드카 수소자동차등등)
우리나라의 태양전지 모듈 기준 생산량은
전세계시장의 0.14%
우리나라의 경우 핵심기술(반도체,디스플
레이)강국, 밝은 미래를 가지고 있다
차체의 경량화, 전지의 최대효율, 마찰계
수(제동)간의 알맞은 조화가 필요
Thank you
참고문헌
전력전기전자 학술대회 논문집(2003~2005)
2004.5 태양광기술현황보고서 (한국 에너지기술연구원)
태양광자동차-Morisukehasiguti(에드텍)
Kosen21.org 질의 게시판
한국에너지기술연구원
WSC LS산전 태양광사업단
Measurements and Numerical
Analysis of Electric Cart
and Fuel Cell to
Estimate Operating
Characteristic of FCEV
The Processing of the Institute of Electrical Engineers (154)
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics (222)
照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean institute of illuminating
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