유도형 전력선 통신의 전기자동차 적용에 관한 연구

Abstract

본 논문은 최근 내연기관 자동차를 대체할 대표 차종으로 부각되고 있는 전기자동차의 고전류 케이블에 유도형 전력선 통신 적용을 제안한다. 전기자동차의 배터리는 한 번의 충전으로 충분히 주행가능하기 위해 높은 에너지 밀도, 가벼운 중량 그리고 대용량의 무거운 배터리를 필요로 한다. 그리고 최근 딥러닝 기반의 전기자동차에 적용되는 다양한 시스템들이 제안되고 있고 이에 따라 많은 양의 전력선이 추가되고 있는 상황이다. 추가적인 기능을 위해 계속해서 전력선을 추가하게 되면 차량의 중량이 증가하게 되어 차량의 효율이 감소하게 된다. 이러한 중량 문제를 해결하기 위해 기존의 전력선을 사용하여 통신이 가능한 전력선 통신이 좋은 방안이 될 것이다. 실험에는 유도형 전력선 통신을 적용하고 이에 사용되는 유도형 결합기의 경우 페라이트 결합기를 사용하여 높은 전압에서의 커플링 효과를 증진시키고 더 낮은 손실로 실험을 진행한다. 그리고 전기자동차 고전류 케이블의 채널 분석 및 통신대역폭을 측정하여 적용가능성에 대해 제안하고 실시간 영상 데이터 전송 및 딥러닝 기반의 객체 인식 실험을 통해 전력선 통신이 가능함을 입증하고자 한다. |In this thesis, I propose the application of non-contact type inductive power line communication to the high voltage cable of electric vehicle, which is emerging as a representative vehicle to replace internal combustion engine cars. Electric vehicle batteries require high energy density, light weight and high capacity batteries to be sufficiently driveable on a single charge. And recently, various systems for deep learning-based electric vehicles have been proposed and a large amount of power lines have been added. Continuing to add power lines for additional functions will increase the weight of the vehicle, thereby reducing the efficiency of the vehicle. To address this weight problem, power line communication that can be communicated using existing power lines will be a good solution. In the experiment, non-contact type inductive power line communication method was applied and ferrite coupler was used for the inductive coupler used for it. The ferrite coupler has the characteristics of increasing coupling effects at higher voltages and having lower losses. In addition, the channel analysis and communication bandwidth of electric vehicle high voltage cables are measured to propose the applicability of power line communication and prove that power line communication-based data communication is possible through real-time image data transmission and deep learning-based object recognition experiments.