미래 전기자동차 개론-개정판

세계 최초의 자동차는 독일 메르세데스 벤츠 설립자인 칼 벤츠가 삼륜마차에 가솔린 엔진을 장착해 특허 받은 페이턴트 모터 바겐(patent motor wagen)이다. 이것은 0.9마력과 시속 16km에 불과했으나 자동차의 시조라는 명예를 얻었다. 약 140년이 지난 지금은 1,000마력이 넘는 고출력 자동차가 등장하기에 이르렀으며 인간의 삶에 많은 변화를 가져왔다. 즉 인적자원 및 물자의 신속한 수송에 의한 산업발전에 기여하였으며, 자원개발을 용이하게 하여 경제발전에도 큰 도움이 되었다. 하지만, 한편으로는 지구 온난화와 대기오염의 주범으로 인식되고 있으며, 석유자원의 고갈 등이 국제적인 이슈로 부각됨에 따라 각국 정부와 자동차업계는 친환경자동차 개발에 주력하고 있다.

 

친환경자동차는 천연가스자동차, 하이브리드 전기자동차, 전기자동차 및 수소연료전지 자동차로 분류될 수 있다. 이러한 친환경자동차는 화석연료를 적게 사용하는 특징이 있으며, 특히 전기자동차는 전기 공급원으로부터 충전 받은 전기에너지를 동력원(power sources)으로 사용하는 무공해 동력 시스템의 장착 또는 이에 준하는 개선으로 도심 주행에서의 고효율과 CO2가스 등이 배출되지 않는 특징을 갖는다.

 

이러한 전기자동차는 우리 주위에서 앞으로 더 많은 교통수단이 될 것이므로 지금부터라도 지식을 쌓아나가야 한다. 따라서 본 저자는 전기자동차에 대하여 다음과 같은 내용을 수록하였다.

제1장 전기자동차 개요에 대해서 간단히 설명하였다.

제2장 하이브리드 전기자동차(HEV)에 대해 하이브리드 전기자동차의 분류 및 하이브리드 전기자동차의 구성에 대하여 설명하였다.

제3장 전기자동차(EV)의 특징 및 주요 구성품에 대하여 설명하였다.

제4장 HEV 및 EV에 사용하는 배터리에 대하여 설명하였다.

제5장 수소연료전지 자동차(FCEV)의 특징 및 구성품에 대하여 설명하였다

[목 차]

CHAPTER 01 전기자동차(EV) 개요

1. 저공해자동차의 개요

 1 _ 저공해자동차의 개발

 2 _ 여러 가지 저공해자동차

2. 전기자동차(EV : Electric Vehicle)의 개요

 1 _ 내연기관 자동차와 전기자동차의 차이

 2 _ 전기자동차의 구분

 3 _ 전기자동차 역사

3. 전기자동차의 종류

 1 _ 하이브리드 전기자동차

 2 _ 플러그인 하이브리드 전기자동차

 3 _ 전기자동차

 4 _ 수소연료전지 자동차

 

CHAPTER 02 하이브리드 전기자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle)

1. 하이브리드 전기자동차의 개요

2. 하이브리드 전기자동차의 분류

 1 _ 풀 하이브리드(Full Hybrid)

 2 _ 마일드 하이브리드(MHEV : Mild Hybrid Electric Vehicle)

 3 _ 플러그인 하이브리드(Plug-in Hybrid)

 4 _ 모터 사용정도에 따른 구분

3. 하이브리드 전기자동차의 구성

 1 _ 모터

 2 _ 고전압 배터리

 3 _ 하이브리드 컨트롤 시스템

 4 _ 하이브리드 전기자동차의 엔진

 5 _ HEV 냉각시스템

 

CHAPTER 03 배터리 전기자동차(BEV : Battery Electric Vehicle)

1. 전기자동차 특징

 1 _ 개요

 2 _ 전기자동차의 장ㆍ단점

 3 _ 전기자동차의 종류 및 특징

 4 _ 전기자동차 종류별 주요 구성부품

 5 _ 전기자동차 주행 모드별 작동원리

 6 _ 전기자동차(EV : Electric Vehicle) 주요 구성품

2. 전기자동차 모터

 1 _ 전기자동차용 모터의 요구 조건

 2 _ 모터 개발현황

 3 _ 모터 종류별 구조

 4 _ 전기자동차 모터 구조

 5 _ 구동모터의 타입별 기능별 분류

 6 _ 구동모터의 타입별 특징

 7 _ 전기자동차가 가솔린 자동차에 비해서 세 가지 우위성

3. 전기자동차 배터리

 1 _ 배터리 개요

 2 _ 셀, 모듈, 팩

4. 인버터 컨버터(Inverter Converter)

 1 _ 인버터 정의

 2 _ 인버터의 동작원리 및 특성

 3 _ LDC(Low Voltage DC-DC Converter)

 4 _ 사이클로컨버터(cycloconverter)

5. 모터제어기(Motor Control Unit)

 1 _ EV의 출력제어의 기본 개념

 2 _ 교류모터의 경우

6. 회생제동장치

 1 _ 정의

 2 _ 회생제동의 원리

 3 _ 패들 시프트

 4 _ 장ㆍ단점

 5 _ 프리우스의 회생제동시스템

7. 배터리관리시스템(BMS : Battery Management System)

 1 _ BMS 개요

 2 _ BMS 구성과 각 모듈 역할

 3 _ BMS의 역할

8. 전기자동차 배터리 충전방법

 1 _ 충전시간에 의한 분류

 2 _ OBC(On board charger)

 3 _ 충전 접속 형식에 의한 분류

 4 _ 충전기의 설치장소에 따른 분류

 5 _ 차량 충전기 종류

 6 _ V2L(Vehicle to Load)

9. 감속기

10. AHB(active hydraulic booster)

11. 전기차 히트 펌프 시스템

 1 _ 냉방 모드

 2 _ 난방 모드

 3 _ 난방 중 제습 모드

 

CHAPTER 04 전기자동차 전지(Electric Vehicle Battery)

1. 전기자동차 전지의 특징

 1 _ 개요

 2 _ 전지의 발전동향

 3 _ 전지의 역할

 4 _ 전지가 갖춰야 할 조건

 5 _ 전지의 구성요소

 6 _ 전지의 분류

2. 전지의 역사

3. 전기자동차 전지의 종류와 특성

4. 니켈카드뮴 전지(Ni-Cd 또는 니카드 전지)

 1 _ 원리와 구조

 2 _ 니켈카드뮴 전지의 종류

 3 _ 니켈카드뮴전지의 앞으로의 전개

5. 니켈수소 전지(Ni-MH)

 1 _ 니켈수소 전지의 개요

 2 _ Ni-MH전지의 구성과 반응

 3 _ 전극용 수소저장 합금의 특성

 4 _ 기술개발동향

 5 _ 연구개발 방향

6. 리튬이온 전지(Lithium ion battery)

 1 _ 전지의 특성

 2 _ 리튬이온 전지 구성도

 3 _ 리튬이온 전지의 역사

 4 _ 리튬이온 전지의 관리

7. 리튬폴리머 전지(Lithium polymer batteries)

 1 _ 전지의 개요

 2 _ 고분자 전해질

 3 _ 전기 화학적 원리

 4 _ 고분자 분리막

 5 _ 리튬폴리머 전지의 종류

 6 _ 리튬폴리머 전지의 특성

 7 _ 리튬폴리머 전지의 이용분야

 8 _ 리튬폴리머 전지의 개선점

 9 _ 리튬폴리머 전지의 향후 연구개발 방향

8. 아연공기 전지(zinc-air cell)

 1 _ 전지의 개요

 2 _ 공기 중의 산소를 이용한 차세대 전지

 3 _ 금속공기전지

9. 리튬공기 전지

 1 _ 전지의 개요

 2 _ 리튬-공기전지의 문제점

 

CHAPTER 05 수소연료전지 자동차(FCEV : Fuel Cell Electric Vehicle)

1. 수소연료전지 자동차의 개요

 1 _ 개요

 2 _ 연료전지의 화학반응

 3 _ 연료전지의 특징과 기대효과

 4 _ 수소자동차의 특징

 5 _ 수소연료전지 자동차 구동원리

2. FCEV(fuel cell electric vehicle)의 구성

 1 _ 구성부품의 레이아웃

 2 _ 연료전지 스택(stack)

 3 _ 수소 공급장치(FPS)

 4 _ 공기 공급장치(APS)

 5 _ 열관리, 냉각시스템(TMS : thermal management system)

 6 _ 제어장치

 7 _ 전기 동력장치

3. 연료전지의 종류

 1 _ 작동 온도에 따른 구분

 2 _ 연료의 종류에 따른 구분

 3 _ 전해액에 따른 구분

 4 _ 알칼리형 연료전지(AFC : Alkaline Fuel Cell)

 5 _ 인산형 연료전지(PAFC : Phosphoric Acid Fuel Cell)

 6 _ 용융탄산염 연료전지(MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell)

 7 _ 고체산화물 연료전지(SOFC : Solid Oxide Fuel Cell)

 8 _ 고분자전해질 연료전지(PEMFC : Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

 9 _ 직접메탄올 연료전지(DMFC : Direct Methanol Fuel Cell)