본 연구에서는 배터리 내부의 회로 모델링, 다이나믹 다이오드를 이용한 인버터, 2-D EM Tool을 이용한 모터의 해석 결과를 합친 EV/HEV용 모터 구동시스템의 통합 시뮬레이션 방법을 제안한다. 배터리의 모델링을 위해서 충전상태(DOD: Depth of Discharge)에 따라서 변화하는 인덕턴스, 저항, 캐패시턴스 성분을 AC 임피던스 분석법을 이용하여 산출하였으며, 역회복 시간이 반영된 다이나믹 다이오드를 사용하여 인버터를 모델링하였다. 모터의 특성은 매입형 영구 자석 모터의 EM 필드 해석을 Ansys Maxwell 15.0 버전을 사용하여 모델링하였다. 즉, 배터리 및 인버터의 회로 모델과 EM 필드 해석을 통한 모터 해석 모델을 통합한 시뮬레이션 방법을 제시하고, 전체의 통합 모델링을 Ansys Simplorer 10.0 버전을 사용하여 수행하였다. 그리고 이를 통하여 EV/HEV 모터 구동회로의 전도성 노이즈 스펙트럼 분석을 수행하였고, 그 분석 결과가 정성적으로 유의미함을 확인하였다.
The noise prediction of motor driving system is one of the most important parts in EV/HEV, as the number of power electronic devices increases. This paper describes the mechanism of noise making process and proposes a simulation model of motor driving system for the prediction of the conducted noise. Theoretical calculations and model based simulations were carried out. DOD-dependent-battery parameters were extracted by AC analysis, and an inverter model including dynamic diode was used. Furthermore, 2-D EM tool was used for the motor modeling and was combined with the circuit models of battery and inverter. The simulated voltages, currents and spectrums in the motor driving system showed qualitatively meaningful results, suggesting the validness of the suggested modeling methods.
