농작업 부하 데이터 기반 전기구동 트랙터 파워트레인 설계를 위한 파라미터 최적화 방법 = Methodology of Parameter Optimization for the Electric Tractor using Agricultural Workload

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 40kW급 전기구동 트랙터 파워트레인 설계를 위한 시스템 요구사항을 결정하는 프로세스에 대하여 분석하였다. 전기구동 트랙터 시스템은 유성 기어가 사용된 듀얼 모터 타입의 파워트레인 구조를 가진다. 듀얼 모터는 주 모터와 보조 모터로 구성되어 있으며 유성 기어에 의해 동력 분배, 동력 순환, 동력 보조 특성이 나타나며 유성 기어 기계적인 특성에 의하여 토크 제한이 발생할 수 있다. 시스템 요구사항은 트랙터가 요구되는 부하를 반영하여 시스템 파워 엔밸로프 (power envelope) 선도를 결정하였다. 농작업 부하 조건은 쟁기 작업과 로터리 작업, 주행작업으로 설정하였다. 농작업 부하 데이터는 같은 용량의 40kW급 엔진 트랙터를 이용하여 부하를 계측하였다. 결정된 시스템 파워 엔밸로프 선도 기반으로 파워트레인 설계 파라미터를 결정하였다. 파워트레인 설계 파라미터는 유전알고리즘을 활용하여 최적화하였으며, 목적 함수(object function)는 파워트레인 설계 파라미터에 의하여 계산된 파워 엔밸로프 선도와 시스템 파워 엔밸로프 선도의 차이로 결정하였다.