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과제현황 목록

과제기본정보

공공대여용 한국형 전기자전거 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 10TRPI-C057201-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 | 달리 분류되지 않는 건설/교통 적용분야 제조업(자동차 및 운송장비)
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 공공대여용 한국형 전기자전거 개발
주관연구기관 이앤에이치씨 (주)
총괄연구 책임자 성명 송동하
소속 스마클(주) 직위 대표이사
기관 대표번호 070-7010-4338 FAX 031-495-0668
총 연구기간 2010-12-29 ~ 2012-02-28
당해연도 연구기간 2010-12-29 ~ 2011-08-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 129,000,000 8,643,000 77,787,000 86,430,000 215,430,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 □보급화의 걸림돌인 고가 문제를 해결하기 위해 현재 수입에 의존하고 있는 고가 핵심부품의 국산화 추진
o 국산 고효율 최생충전 인휠 모터 개발
o 고성능 회생충전 시스템 개발
□공공 대여를 위한 System upgrade
o 급속충전 : 36V 10A 리튬폴리머 배터리 완충 30분 이내
o 스마트 기능 구현 : 위치확인, 도난방지
o 1회 충전 운행거리 : 110Km 내외
최종목표 □ 하이브리드 자전거용 고효율 회생 모터 생산
o 고효율 회생모터 개발
- 모터 효율 90% 이상
- 기존 모터 대비 10% 이상 발전효율 향상 (동일 출력 모터 기준)
- 5Km/h 이하 속도에서도 회생자가충전이 가능한 모터 개발
- 8도 경사지에서 출발 가능한 모터 개발
□국내지형을 고려한 공공대여 및 일반인용 전기자전거 개발
연구내용 및 범위 □ 핵심부품별 요구스펙 결정 및 시제품 개발
o 핵심부품별 요구스펙 결정
o 고효율 회생충전 모터 시제 개발 및 평가
o 회생충전모듈 시제 개발 및 평가
o BMS 설계 및 전지팩 구성/섀시 디자인
o 고안정성 충전모듈 설계
o 하이브리드 자전거용 스마트 컨트롤러 개발
□ 최적화 및 양산 시제품 개발
o 고효율 회생충전 모터
o 회생충전 시스템 및 스마트 컨트롤러
o 전지팩 및 BMS 제작 및 평가
o 충전모듈 제작 및 평가
o 스마트 하이브리드 자전거 제작 및 평가
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 □ 전자경사도/크랭크 회전수의 조합을 통한 지능형 모터드라이버 개발
- 운행조건별 최적 모터전류 자동조절 기능
- 1회 충전 운행거리 : 40Km 내외
□ 리튬폴리머 배터리팩의 배터리전원관리시스템(BMS) 일체형 배터리 적용
- 회생전류의 안정적 충전 가능한 전지팩 구성
- 36V, 8A용 BMS 및 Control System 개발
□ 90% 효율을 가진 특허출원 모터의 국산화 체계 수립
- 구동효율 : 기존 85% ? 목표 : 90%
- 원가 : 기존 40만원 ? 목표 : 20만원
- 기존 모터 대비 10% 이상 발전효율 향상 (동일 출력 모터 기준)
- 5Km/h 이하 속도에서도 회생자가충전이 가능한 모터 적용
- 8도 경사지에서 출발 가능한 모터 개발
□ 자동경사계에 의한 Eco-driving 및 미소발전량 회수기능 구현을 통한 한국형 전기자전거 개발
- 회생범위 : 기존 Spec -15% ? 목표 : Spec ±30%(기존 회생기 대비 30% 이상 에너지회수율 향상)
- 5Km/h 이하 속도에서도 미소에너지 저장
- 에너지 Saving 구현을 위한 알고리즘 개발 및 회생충전 컨트롤러 제작
□ 공공 대여를 위한 System upgrade
- 공공용의 30분 대 충전가능 충전모듈 알고리즘 개발
- 충전모듈 시제 제작 및 평가
- 급속충전 : 36V 8A 리튬폴리머 배터리 80% 충전 30분 이내
- 회생량 및 이산화탄소 저감량 모니터링 기능
- RF카드에 의한 사용자 인식
- GPS/진동센서에 의한 도난확인 및 알람 기능
- GPS를 통한 실시간 주행속도 등을 표시하는 종합 디스플레이 장치 개발 		1.전자경사도/크랭크 회전수의 조합을 통한 지능형 모터드라이버 개발
- 운행조건별 최적 모터전류 자동조절 기능
- 주행거리 40 km 이상(6도 오르막 10% 이상, 80 kg 승차자, 모터동력 비율 50% 이상, 평속 20 km/h 이상 기준)
- 등판각도 12도 이상 2 km 이상 주행 가능
- 바퀴 크기 24 인치
2.고효율 BMS 일체형 배터리팩 적용
- 리튬 폴리머 전지용 고성능 배터리관리장치(BMS) 적용
- 오르막 주행시 또는 가속구간에서 배터리 방전을 최소화
- 충전시간 3 h 이하
3.고효율 회생모터 국산화
- 고출력밀도 BLDC 회생모터 개발 (정격출력: 250W, 효율: 90% 이상)
- BLDC 모터 일체형 고강도, 감속장치 개발
4.자동경사계에 의한 Eco-driving 및 미소발전량 회수기능 구현을 통한 한국형 전기자전거 개발
- 미소발전량 회수장치 개발
- RFID를 이용한 도난방지 및 GPS와 연동된 스마트 기능
5.공공 대여를 위한 System upgrade
- 공공용의 30분 대 충전가능 충전모듈 알고리즘 개발
- 충전모듈 시제 제작 및 평가
- 급속충전 : 36V 8A 리튬폴리머 배터리 80% 충전 30분 이내
- 회생량 및 이산화탄소 저감량 모니터링 기능
- RF카드에 의한 사용자 인식
- GPS/진동센서에 의한 도난확인 및 알람 기능
- 승차자 에너지 소모량, 배터리 잔류량, 주행가능거리, 주행속도 등의 종합 정보 디스플레이 장치 개발
- 스마트 컨트롤러와 연동
연구성과 기술적 기대성과 자석배치를 통해 모터코일 방향으로 향하는 전자기력의 증대를 유도함으로써 동일부피의 모터에 대비하여 출력을 향상시킬 수 있다. 신규모터의 개발을 통해 모터의 구동시 요구 전류량을 줄여 동일 모터 대비 전력 소모량을 줄임으로써 1회 충전시 110Km이상의 이동이 가능토록 할 수 있다.
전기자전거용 리튬 전지팩은 여러 온도특성에 안정적으로 작동하여야 하기 때문에 고신뢰성 및 고안전성의 확보가 필수적이기 때문에 안전하고 신뢰성이 높은 단전지(unit cell) 적용이 필요하고 단위전지의 최적화 기술을 통하여 고출력 특성과 고에너지밀도 특성에 중점을 맞춘 최적의 단위전지를 적용하는 것이 중요하다. 전기자전거용 전지팩 단전지의 경우 직렬/병렬로 연결한 제품으로 최적의 성능을 발휘할 경우, 하이브리드용 기타 응용제품으로 확대 적용할 수 있다. RF카드 채용을 통한 사용자 확인, 지문인식 기능, 진동센서에 의한 도난방지 및 밧데리 잔량표시 기능 등의 IT기능 채용을 통한 기술적으로 사용자의 needs에 부합할 수 있고, 탄소마일리지 적용을 위한 모니터링을 실현하여 포인트 적용이 가능토록 하면 CDM 관련 응용분야로 확대 적용할 수 있는 계기가 될 것으로 예상된다.
또한 저탄소 녹색성장의 정부시책에 부응하고 일반인들의 환경 인식전환에 크게 기여할 것으로 판단된다.
사회 경제적 파급효과 고출력이 가능하고, 신뢰성이 높은 고효율의 회생충전 모터와 전기자전거 전용 전지팩 및 BMS를 순수 국내 기술로 개발함으로써 스마트 하이브리드 자전거의 총 생산단가를 절감할 수 있어 가격 경쟁력에 따른 매출증대를 기대할 수 있다. 기존 모터의 효율성 측면에서는 70% 정도의 효율을 80%대로 향상시킴으로써 전력소모량을 줄일 수 있고 동일 출력대비 모터의 크기를 줄일 수 있어 전체 전기자전거 중량을 줄여 고객의 만족감을 향상시킬 수 있으므로 소비자 공감 확대 및 마케팅을 통한 매출증대가 가능하다.
활용방안 소형화 및 고효율의 모터를 개발함으로써 하이브리드 자전거 실용화에 기여할 수 있을 것으로 판단되고 구동성능이 우수한 하이브리드 자동차 및 모터사이클 분야와 자가발전 운동시설에도 확대 적용할 수 있다.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 공공대여 고효율자가회생 자동시건장치 고효율캐피시터 청정기술개발체계
영문 Public rent High efficient re-gen motor Auto rubber-proof facility Super capacitor CDM
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