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STEM CookBook, 전기 및 하이브리드 자동차(3판)

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STEM CookBook, 전기 및 하이브리드 자동차(3판)
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  • 저자 : Iqbal Husain
  • 역자 : 임원식 , 김정윤 , 김기찬 , 강동우
  • 출간일 : 2023-01-10
  • 페이지 : 592쪽
  • ISBN : 9791156646372
  • 물류코드 :4637
본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 해답은 제공하지 않습니다.

합계 : 35,000

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  • 기초 이론부터 최신 기술 트렌드까지!

    입문자를 위한 EV 및 HEV 이론

     

    이 책은 친환경자동차 중 가장 보편적인 전기 차량(EV)과 하이브리드 차량(HEV)에 대한 전반적인 개념과 원리를 소개한다. 차량의 역사부터 차량의 구조, 제어시스템, 에너지원의 변화 등 다양한 주제를 폭넓게 다루고 있으며, 설명이 쉽고 자세하여 기계/자동차/전기전자 학부생 또는 초보 엔지니어의 입문서로 적합하다. 뿐만 아니라 자율주행, 배터리, 통신, 전력망 등 최신 정보와 기술을 다루고 있어 미래형자동차 산업을 이해하는 데 도움을 줄 것이다.

     

    * 본 도서는 본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 풀이는 제공하지 않습니다.

     

     

     

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  • [저자] Iqbal Husain

    텍사스 A&M 대학교에서 전기공학 박사(1993) 학위를 취득했다. 노스 캐롤라이나 주립 대학교의 전기 및 컴퓨터공학과에서 ABB 석좌교수로 재직 중이며, FREEDM NSF 엔지니어링 연구센터 및 노스 캐롤라이나 주립 대학교 Power America의 Power Electronics 이사이다. NC State에 입사하기 전에는 애크런대학교에서 전력전자 및 모터 구동 프로그램을 개발했다. 2001년 오리건 주립 대학교의 방문 교수를 역임했으며, 1996년과 1997년에 Wright Patterson AFB Laboratories의 여름 연구원으로 일했다. 주요 연구 분야는 전기구동축의 제어 및 모델링, 전기 기계의 설계, 전력 조절회로를 위한 시스템 제어, 전기 및 하이브리드 차량 및 재생 에너지 시스템이다. 설계 최적화, 센서리스 및 고성능 제어, 음향 소음 예측 및 매개변수 식별 방법의 분야에서 스위치드 릴럭턴스 및 영구자석 모터 드라이브를 연구했다. FREEDM에서의 연구는 전력 시스템의 전력전자 통합에 중점을 두었고, 주요 응용 분야는 운송, 자동차, 항공 우주 및 전력 산업이다.

    [역자] 임원식

    서울대학교 기계설계학과에서 학사(1989), 석사(1991) 및 박사(1995) 학위를 취득했다. 석박사 학위의 전공 분야는 차량동역학을 기반으로 하는 파워트레인의 성능 분석 및 제어이다. 박사 학위를 취득한 후에는 기아자동차 중앙기술연구소에 입사하여 파워트레인의 시험 개발과 차량동역학 성능 개발에 대해 연구했다. 1998년부터 지금까지 서울과학기술대학교 기계자동차공학과 교수로 재직하며 승/상용/궤도 차량용 파워트레인의 성능 제어와 하이브리드 전기자동차의 주행 제어 전략 개발에 대해 많은 연구를 진행하고 있고, 자동차와 관련된 다양한 산업체와 연구소 및 학회에서 활발히 활동을 하고 있다.

    [역자] 김정윤

    서울대학교 기계설계학과에서 학사(1992), 석사(1994)를 마치고 대우자동차(주) 기술연구소에서 근무했다. 이후 서울대학교 기계항공공학부에서 박사(2001)를 마치고 2005년부터 대구가톨릭대학교 미래자동차공학과에서 섀시설계, 동역학, 진동학과 자동제어 등을 강의하고 있다. 주요 연구 분야는 차량의 파워트레인 설계 및 제어, 차량동역학을 기반으로 한 자동차 사고 분석이며, 학회 및 자동차 제작결함 심의와 신차 교환환불 중재 활동을 하고 있다.

    [역자] 김기찬

    한양대학교 전기공학과에서 학사(1996), 석사(1998) 학위를 마치고, 현대중공업 기계전기연구소에서 근무하면서 다수의 국내외 자동차 메이커 사와 하이브리드 전기자동차 및 배터리 전기자동차 구동 시스템에 대한 전자장 설계 및 개발 업무를 수행했다. 이후 한양대학교 전기공학과에서 박사(2008) 학위를 전기자동차 영구자석 구동모터 최적화 설계 주제로 수여받고 2009년부터 국립한밭대학교 전기공학과 교수로 전기자기학, 전기기기, 전기자동차 공학을 강의하고, EVEP Lab.을 운영하면서 다양한 전기자동차용 구동 시스템 및 전장부품, 전자장 센서에 대한 개발 연구를 수행하고 있다. 현재는 국토교통부, 산업통상자원부 및 환경부와의 여러 가지 전기자동차 정책 및 기획에 대한 자문활동도 수행 중이다.

    [역자] 강동우

    한양대학교 전기전자컴퓨터공학부에서 학사(2005), 동대학의 전기공학과에서 석박사(2011) 학위를 취득했다. Siemens A&D 뉴른베르크(독일) 연구소에서 고속철 구동용 전동기 시스템 개발에 참여했으며, 삼성전자(주) HA사업부 모터그룹에서 모터 선행 기술을 연구했다. 2014년부터 계명대학교 전기에너지공학전공 교수로 재직하여 모터와 관련된 핵심 이론인 전자기장과 전기기기 등을 강의하며 하이브리드 및 전기자동차용 구동모터 기술에 대한 다양한 연구를 수행하고 있다. 현재는 자율주행전기자동차시스템공학 융합전공 책임교수로서 미래의 자동차 기술 분야에 기여할 수 있는 인력 양성을 위해 많은 활동을 하고 있다.

  • Chapter 01 전기 및 하이브리드 차량의 소개

    1.1 전기 및 하이브리드 차량이란?

    1.2 전기 및 하이브리드 차량의 구성요소

    1.3 차량 질량과 구동

    1.4 전기모터와 엔진 비율

    1.5 전기 및 하이브리드 차량의 역사

    1.6 WELL TO WHEEL 분석

    1.7 EV/ICEV의 비교

    1.8 전기 차량의 시장 

    연습문제 ∙ 

     

    Chapter 02 차량 역학

    2.1 도로의 기초

    2.2 운동의 법칙

    2.3 차량 동역학

    2.4 차량 움직임의 역학

    2.5 추진력

    2.6 속도와 가속도

    2.7 타이어-부하 역학

    2.8 추진 시스템 설계

    연습문제

     

    Chapter 03 차량의 구조 및 설계

    3.1 전기 차량

    3.2 하이브리드 전기 차량

    3.3 플러그인 하이브리드 차량

    3.4 전기자동차의 스케이트보드 섀시

    3.5 파워트레인 구성요소 크기 조정

    3.6 질량 분석 및 패키징

    3.7 차량 시뮬레이션을 통한 용도에 따른 설계

    연습문제

     

    Chapter 04 자율주행 자동차

    4.1 자율주행의 5가지 수준

    4.2 자율주행 자동차의 기능 구조 

    4.3 소프트웨어 스택

    4.4 자동조종과 액추에이터

    4.5 레벨1 자율주행의 안전 향상

     

    Chapter 05 배터리

    5.1 전기 및 하이브리드 차량의 배터리

    5.2 배터리의 기초

    5.3 배터리 매개변수

    5.4 전기화학 셀의 기초

    5.5 배터리 모델링

    5.6 구동용 배터리

    5.7 배터리 팩의 관리

    연습문제 

     

    Chapter 06 대체 에너지

    6.1 연료전지

    6.2 울트라커패시터

    6.3 압축 공기 저장

    6.4 플라이휠

    연습문제

     

    Chapter 07 전기기기

    7.1 전기기기

    7.2 전기기기 재료

    7.3 DC 기기

    7.4 3상 AC 기기

    7.5 유도기

    7.6 영구자석 기기

    7.7 릴럭턴스 기기

    7.8 견인용 IPM 기기 설계

    연습문제

     

    Chapter 08 AC 모터 제어

    8.1 AC 모터의 백터제어

    8.2 제어용 AC 모터 모델링

    8.3 유도전동기 백터제어

    8.4 영구자석 동기전동기 백터제어

    8.5 전류제어

    8.6 SRM 제어

    연습문제

     

    Chapter 09 전력전자 컨버터

    9.1 전력전자 스위치

    9.2 DC/DC 컨버터

    9.3 EV 파워트레인 컨버터

    9.4 셀 균형 컨버터

     

    Chapter 10 모터 드라이브

    10.1 전기 구동 부품

    10.2 DC 드라이브

    10.3 동작점 분석

    10.4 AC 드라이브

    10.5 SRM 드라이브

    연습문제

     

    Chapter 11 차량 컨트롤러 및 통신

    11.1 차량 컨트롤러

    11.2 컨트롤러 소프트웨어 개발

    11.3 차량 통신

    11.4 CAN

     

    Chapter 12 전기 차량과 전력망

    12.1 차량 그리드 인터페이스 

    12.2 전기 차량의 충전

    12.3 마이크로그리드와 전기 차량

     

    Chapter 13 내연기관

    13.1 열 엔진

    13.2 BMEP와 BSFC

    13.3 차량 연비

    13.4 배기가스 제어 시스템

    연습문제

     

    Chapter 14 변속기, 브레이크 및 냉각 시스템

    14.1 변속기 부품

    14.2 기어

    14.3 클러치

    14.4 차량의 차동 장치

    14.5 변속기

    14.6 차량 제동 시스템

    14.7 냉각 시스템

    연습문제 

     

    Chapter 15 하이브리드 차량의 제어 전략

    15.1 차량 감독 제어기

    15.2 모드 선택 전략

    15.3 모달 제어 전략

    연습문제

    •  1~4장: 1장에서는 이전 판과 마찬가지로 차량의 역사적 배경과 함께 전기 및 하이브리드 차량의 시스템 수준에 대해 소개한다. 2장에서는 차량 운동과 노면의 물리 관계식을 다루며, 차량의 힘-속도 특성에 기초한 동력 및 에너지 요구 사항에 대한 설계 지침을 설정한다. 3장에서는 전기 및 하이브리드 차량 구조와 파워트레인 구성요소의 크기 조정 요건을 다루고, 4장에서는 자율주행 자동차의 구조 및 하드웨어, 소프트웨어의 구성요소를 소개한다.
    •  5~6장: 5~6장에서는 EV 및 HEV의 에너지원과 에너지 저장 장치에 대해 논의한다. 배터리, 연료전지, 울트라커패시터, 압축 공기 및 플라이휠과 같은 에너지 저장 장치의 전기화학적 기초를 살펴본다. 이를 바탕으로 여러 가지 배터리 모델을 제시하였으며, 이는 시스템 시뮬레이션 및 전압-전류 특성을 예측하는 데 유용하게 사용된다.
    •  7~10장: 7~10장에서는 파워트레인 전기 부품에 대해 다룬다. 전기 기계의 다양한 유형과 기본 작동 원리는 7장에서 설명하며, AC 모터의 제어는 8장에서 설명한다. 정격 전력변환, 충전기 및 모터 드라이브에 필요한 전력전자 부품은 9장에서 살펴보고, DC 및 AC 유형에 대한 모터 드라이브는 10장에서 살펴본다.
    •  11~12장: 차량 내 통신 시스템 설계는 차량의 필수 요소이다. 통신 네트워크 및 프로토콜은 11장에서 설명한다. 11장에서는 다양한 파워트레인 전자 제어 장치의 제어기 구현에 대해 설명한다. 고속 충전기 및 충전소를 통한 그리드와 차량의 상호작용은 12장에서 다룬다.
    •  13~15장: 13장~14장에서는 기계적 구성요소에 대해 다룬다. HEV에 적합한 내연기관을 13장에서 설명하고, 동력 전달 부품, 브레이크 및 냉각 시스템은 14장에서 설명한다. 15장에서는 연비 향상과 배기가스 감소에 중점을 둔 하이브리드 제어 전략을 설명한다.

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