차량 전장 네트워크 발전과 미래 방향
차량 전장 네트워크는 내연기관 차량의 단순 신호 전달용 CAN, LIN 중심 구조에서 출발해 현재는 자율주행, 전동화, V2X 통신 등을 지원하는 초고속, 고신뢰성 네트워크로 진화하고 있다. 초기 차량 네트워크는 소수의 ECU 간 데이터 교환을 위한 단일 CAN 버스 형태로 단순했으나, 센서 수 증가와 기능 복잡화에 따라 멀티 도메인 네트워크, 이더넷 기반 고속 데이터 전송, TSN 기반 실시간 통신 구조로 변화하고 있다. 차량용 이더넷은 100BASE-T1, 1000BASE-T1 규격을 중심으로 백본 네트워크를 형성하며, 자율주행 센서 데이터, 카메라 영상, OTA 업데이트, 사이버 보안 기능을 통합 관리하는 기반이 된다. LIN, CAN FD, FlexRay 등은 여전히 특정 도메인에서 보조 네트워크..
2025. 6. 28.
전기차 인버터 설계와 제어 기술
전기차 인버터는 배터리의 직류 전원을 교류로 변환해 구동 모터를 제어하는 핵심 전력전자 장치다. 인버터 설계는 전력변환 효율, 스위칭 속도, 열관리, 전자기파 간섭 억제, 내구성, 안전성 등을 고려해 최적화된다. 고출력, 고전압에 대응하기 위해 SiC(Silicon Carbide), GaN(Gallium Nitride) 기반 전력 반도체가 적용되며, 이로써 스위칭 손실을 최소화하고 시스템 소형화와 경량화를 달성한다. 제어 기술 측면에서는 벡터 제어, 직접토크제어(DTC), 펄스폭변조(PWM) 알고리즘이 주요 방식으로 사용되며, 주행 상황과 모터 특성에 따라 최적의 출력과 효율을 유지한다. 인버터는 또한 통합 열관리, EMC/EMI 대응 설계, 기능안전(ISO 26262) 및 사이버 보안(ISO 21434..
2025. 6. 28.
전기차 고속 충전 인프라 설계와 최적화 방안
전기차 고속 충전 인프라는 50kW부터 350kW 이상의 급속 충전 스테이션, 전력 공급망, 에너지 저장 시스템(ESS), 전력 변환 장치 및 통신 네트워크로 구성된다. 주요 요소로는 전력 변압기·컨버터, DC 배전반, 충전기·케이블, ESS·V2G 인터페이스, 부하 관리 시스템(Load Management), 스마트 그리드 연동, 실시간 모니터링·제어 모듈 등이 있다. 최적화 방안으로는 수요 예측 기반 부하 분산, 피크 시 부하 평준화를 위한 ESS 활용, 지능형 충전 스케줄링, 전력 품질 보장을 위한 고조파 필터링 및 위상 제어, 통신 프로토콜(OCPP, ISO 15118) 구현, 냉각·열관리 설계, 모듈식 확장 아키텍처, 재생에너지 및 그리드 서비스 통합(피크 셰이빙, V2G) 등이 있다. 또한 C..
2025. 6. 26.
전기차 배터리 냉각 기술
전기차 배터리 냉각 기술은 배터리 성능과 수명을 결정짓는 핵심 요소로, 효율적 열관리 전략을 통해 고온 환경에서도 화학 반응 안정성을 유지하고 충·방전 사이클 동안 과열로 인한 열폭주(Thermal Runaway) 위험을 방지합니다. 냉각 방식은 주로 공냉(Air Cooling), 액냉(Liquid Cooling), 직접 접촉 냉각(Direct Contact Cooling), 히트 파이프(Heat Pipe)를 기반으로 하며, 각 방식은 비용, 복잡도, 열전달 계수, 시스템 중량 측면에서 trade-off를 가집니다. 최근에는 냉각 플레이트 일체형 모듈, 미세유로(Microchannel) 구조, PCM(Phase Change Material) 활용, 전기냉매(Electric Refrigerant) 통합 열..
2025. 6. 24.
