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PEMFC(Proton Exchange Membrane)(10)와, ESD(energy storage device)인 배터리(21) 및 슈퍼 커패시터(23)를 에너지원으로 하고, 상기 PEMFC, 배터리 및 슈퍼 커패시터의 후단에 각각 설치되어 출력전압을 승압시키는 제1 DC/DC 컨버터(30), 제2 DC/DC 컨버터(33) 및 제3 DC/DC 컨버터(35)를 제어하는 PWM(pulse-width modulation) 신호를 생성하기 위해 사용되는 PEMFC의 기준 전력, 배터리 기준 전력 및 슈퍼 커패시터의 기준 전력을 생성하는, 하이브리드 전기 트램의 에너지 관리 시스템으로서,상기 배터리 및 슈퍼 커패시터의 충전상태와 부하 필요 전력을 기반으로 설정된 퍼지 논리 규칙에 의해 상기 PEMFC 전력 및 ESD 전력을 정의하도록 구성된 퍼지 논리 규칙부(100);상기 PEMFC 전력 및 ESD 전력을 주파수 디커플링에 의해 PEMFC의 기준 전력, 슈퍼 커패시터의 기준 전력 및 배터리 제1 전력을 결정하도록 구성된 주파수 디커플링부(200);상기 배터리 제1 전력을 배터리 열화 모델을 이용하여 출력 전력을 결정하도록 구성된 배터리 열화부(300); 및상기 배터리 열화부의 출력 전력과 DC 버스의 배터리 수요 전력을 조합시켜 배터리 기준 전력을 결정하도록 구성된 신호 조합기(500);를 포함하는 하이브리드 전기 트램의 에너지 관리 시스템
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제1 항에 있어서,상기 설정된 퍼지 논리 규칙은 입력 변수가 부하 필요 전력, 배터리 충전상태 및 슈퍼 커패시터 충전상태이며,출력 변수가 PEMFC 전력 및 ESD 전력이며,상기 부하 필요 전력은 H(High) 전력, M(medium) 전력, L(low) 전력 및 재생(Regeneration) 전력으로 구분되는 4가지 MF(membership function)로 특징지어지며,상기 배터리 충전상태 및 슈퍼 커패시터 충전상태는 퍼지 필드 범위가 각각 [0
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제1 항에 있어서,상기 주파수 디커플링부(200)는 주파수 디커플링을 구현하기 위해 다음의 [수학식 1]의 전달 함수[]를 갖는 LPF(저역 통과 필터)로 설계되며, 두 개의 서로 다른 차단 주파수 및 를 가지며,상기 제1 DC/DC 컨버터(30)에 공급되는 가장 낮은 주파수의 PEMFC 기준 전력을 생성하는 데 사용되는 제1 저역 통과 필터(LPF-1); 및상기 배터리 열화부(300)에 대한 입력 데이터로 사용할, 상기 PEMFC 기준 전력의 주파수보다 빠른 배터리 제1 전력을 생성하는데 사용되는 제2 저역 통과 필터(LPF-2);를 포함하는 하이브리드 전기 트램의 에너지 관리 시스템
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제3 항에 있어서,상기 PEMFC 기준 전력은 다음의 [수학식 3]에 의해 결정되는 하이브리드 전기 트램의 에너지 관리 시스템
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제4 항에 있어서,상기 배터리 제1 전력은 다음의 [수학식 4]에 의해 결정되는 하이브리드 전기 트램의 에너지 관리 시스템
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제5 항에 있어서,상기 슈퍼 커패시터의 기준 전력은 다음의 [수학식 5]에 의해 결정되는 하이브리드 전기 트램의 에너지 관리 시스템
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