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논문 기본 정보

자료유형
학술대회자료
저자정보
김광운 (두산인프라코어) 임정우 (두산인프라코어)
저널정보
한국자동차공학회 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2015년 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회
발행연도
2015.11
수록면
1,383 - 1,389 (7page)

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본 논문에서는 하이브리드 굴삭기의 회생 에너지 저장 장치인 Ultra-capacitor 에 대하여 가속 수명 시험을 설계하고 검증하였으며, 필드 수명을 예측하였다. 우선 사전 수명 자료 및 고장 모드를 분석하여 셀의 성능 열화(정전 용량 감소)를 가장 중요한 고장으로 선정하고 전압-온도 가속 수명 모델을 수립하였다. 또한, 필드 조건과 최대한 유사한 부하 사이클로 가속 수명 시험을 할 수 있도록 전력 부하 사이클 모사가 가능한 시스템 Rig 장치를 고안하여 평가하였다. 시험 시료는 셀 용량과 직렬 개수가 다른 2 종류의 모듈에 대하여 순차적으로 수행하였는데, 1 차 시험에서는 Ultra-capacitor 모듈의 시간에 따른 용량 변화(열화에 의한 감소) 곡선을 Capacitance 추정에 의해 획득하였고, 초기 치의 70%까지의 용량 감소를 수명 판단 기준으로 했을 때 목표 수명인 B<SUB>10</SUB> 10,000 h(신뢰수준 60%)을 만족함을 확인하였다. 또한 같은 가속 모델을 이용하여 Cost 절감형 저 ESR 모듈에 대한 2 차 시험을 실시하였는데, 목표 수명인 B<SUB>5</SUB> 8,600h(신뢰수준 60%)를 만족하였고 용량 감소 추이를 볼 때 잔존 수명이 추가로 남아 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제시한 UC 가속수명모델과 지속적인 수명 자료 확보를 통해 향후 개발되는 모듈에 대하여 필드 수명을 보다 정확하게 추정할 수 있을 것으로 기대된다.
#Ultra-capacitor #Hybrid excavator #Accelerated Life Test

목차

Abstract
1. Introduction
2. Ultra-capacitor의 수명 특성 및 고장 모드 분석
3. 가속 수명 시험 설계
4. 가속 수명 시험 결과
5. 결론 및 향후 계획
References

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