전기식 포탑 구동시스템의 울트라 커패시터 적용 에너지 저장장치 내구성능 개선을 위한 방열설계
Heat Dissipation Design of Energy Storage Unit with Ultra-Capacitor to improve Durability for Electric Gun/Turret Driving System
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초록
포탑 구동을 위한 구동전원 공급장치는 효율적인 공간활용을 위해 정격출력이하에서는 구동전원 공급장치(DC/DC 컨버터)에서 전력을 공급하고 급가속시 요구되는 순간적인 전력은 에너지저장장치로 전력을 공급한다. 전기식 포탑 구동시스템에서 울트라 커패시터를 에너지 저장장치로 사용하게 되면 안정된 출력전압유지 및 전력공급이 가능한 장점이 있지만 충방전 전류에 의해 발열이 발생하게 되고 내부 온도상승은 주요부품인 커패시터의 수명에 영향을 주어 에너지 저장장치의 내구성능을 저하시키게 된다. 본논문에서는 울트라 커패시터가 적용된 에너지 저장장치의 내구성능 개선을 위해 방열설계를 적용한 후 최대 부하 조건에서 에너지 저장장치의 열해석을 수행하여 적용된 방열설계의 효과를 검증한다.
Abstract
Recently, It's common to adopt electric power source rather than hydraulic power source for gun/turret driving system since solid state is developed and more and more advantages of electric system are recognized. One of the important components for electric power source is energy storage unit which is used to compensate for peak power and store regenerative power. The ultracapacitor is an electrochemical capacitor having energy density much greater than that of standard electrolytic capacitors. The ultracapacitor is one of the good solutions for energy storage unit. However, durability affected by heating is one of the key issues concerning ultracapacitor applications. For electric gun/turret driving system, ultracapacitors are charged and discharged at high current which causes ultracapacitors heating. This paper describes heat dissipation design of energy storage unit with ultracapacitor and verify a temperature characteristic improvement with conducting a thermal analysis.
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