하이브리드 파워트레인 설계 전략
하이브리드 파워트레인은 내연기관과 전기 모터, 배터리, 전력전자장치가 결합한 복합 시스템으로, 도시 주행에서는 전기모터가, 고속도로 주행에서는 엔진이 주된 동력을 담당하도록 설계됩니다. 이 구조는 연비를 20~40% 개선하고 CO₂ 배출을 대폭 줄이며, 운전 상황에 맞춘 에너지 효율 극대화가 가능합니다. 설계 시 엔진 배치(병렬형 vs 직렬형), 전기 모터 출력과 토크 곡선 최적화, 배터리 용량과 방전 깊이(DOD) 설계, 전력전자 컨버터 효율, 열관리 통합, 제어 알고리즘(에너지 분배 전략, 회생제동 제어) 등이 핵심 요소입니다. 또한 부품 비용, 차량 중량 증가, 시스템 복잡도와의 균형을 고려해야 하며, 기능안전(ISO 26262)과 EMC/EMI 규격을 준수해야 합니다. 본문에서는 하이브리드 아키텍..
2025. 6. 12.
차량 내 네트워크 기술의 진화
현대 자동차는 수많은 전자제어장치(ECU), 센서, 액추에이터가 통신망으로 연결되어 복잡한 전장 아키텍처를 구성합니다. 과거에는 CAN(FD) 및 LIN 버스가 주류였으나, 데이터 대역폭과 지연 요구가 크게 높아지면서 Ethernet(100BASE-T1, 1000BASE-T1), FlexRay, MOST, Automotive Ethernet AVB/TSN 등 고속·고신뢰 통신 기술로 전환이 가속화되고 있습니다. 차량 내 네트워크는 ADAS 센서 데이터 전송, 인포테인먼트 스트리밍, 도메인 컨트롤러 간 통합 제어, OTA 업데이트, 전기차 배터리 관리 등 다양한 기능을 지원하며, 각 프로토콜은 PHY/MAC 계층 특성과 QoS, 토폴로지, 전력 제어 방식, 보안 기능에서 차이를 보입니다. 이 글에서는 CA..
2025. 6. 11.
전자제어식 스티어링 시스템 기술 분석
전자제어식 스티어링(Electronic Power Steering, EPS) 시스템은 기존 유압식 파워스티어링의 한계를 극복하고 경량화, 연비 개선, 정밀 제어를 가능하게 한 핵심 기술이다. 스티어링 휠 회전 토크를 토크 센서가 측정하여 ECU로 전달하면, 전기 모터가 필요 토크를 연산해 스티어링 기어에 보조력을 제공한다. 이 과정에서 유압 펌프가 필요 없어 엔진 부하와 연료 소비가 줄어들며, 회생 제동 에너지를 활용한 자체 발전 기능으로 배터리 충전도 가능하다. EPS는 랙-피니언 구조 외에도 칼럼-바이-칼럼, 전동 리어 액슬 방식으로 구분되며, 각 방식은 차축별 설계 조건과 성능 목표에 따라 선택된다. 주요 기술 요소는 토크·각도 센서, 브러시리스 DC 모터, 감속 기어, 전력 전자 인버터, 고속 E..
2025. 6. 10.
배터리 관리 시스템 설계 핵심 포인트
배터리 관리 시스템(BMS)은 전기차의 배터리 팩을 안전하게 관리하고 최적의 성능을 유지하기 위한 핵심 전장 모듈입니다. BMS는 셀 간 전압 균형, 과충전·과방전 보호, 온도 관리, SOC(State of Charge)·SOH(State of Health) 산출, 셀 밸런싱 전략, 셀 신호 감지, 전력 경로 제어, 통신 인터페이스, 진단·알람 기능 등을 종합적으로 수행합니다. 설계 단계에서는 배터리 셀의 전기·열 특성을 고려한 하드웨어 구성과 알고리즘 개발이 필수적입니다. 전압·전류·온도 센서 배치 최적화, ADC 샘플링 속도와 분해능 결정, MCU 선택, 셀 밸런싱 방식(능동형 vs 수동형) 채택, 보호 회로(FET·퓨즈·릴레이) 설계, 통신 프로토콜(CAN, LIN, UART) 구현, 소프트웨어 아..
2025. 6. 9.
