Clean energy-efficient motion systems

Dit onderzoek focust op de creatie van elektrische en hybride aandrijfsystemen die een dubbele energiewinst boeken. Enerzijds verbruiken ze minder energie en anderzijds hergebruiken ze energie die anders verloren zou gaan. De grote energieverbruikers zijn transport (35%) en industrie (30%). Qua transport gaan we een duurzame en groene mobiliteit tegemoet, dat staat vast. Daarin zullen elektrische en hybride voertuigen en aandrijfsystemen een cruciale rol spelen. In de industrie zijn elektromechanische aandrijfsystemen dé energieverslinders: bijna 2/3 van de energie in de industrie gaat daar naartoe. Ons ultieme doel is de efficiëntie van elektromechanische aandrijfsystemen in transport en industrie te vergroten zodat ze niet meer verbruiken dan strikt functioneel nodig.

Projecten

ENERGY-CONSCIOUS DESIGN - WASTE HEAT RECOVERY

Om aan de steeds striktere milieunormen te voldoen, proberen voertuigproducenten het energieverbruik van wagens te doen dalen. Het hergebruik van overtollige warmte die in de wagen wordt geproduceerd, speelt hierbij een belangrijke rol. Flanders Make wil Vlaamse voertuigbouwers en hun toeleveranciers bijstaan met kennis en methodologie voor systemen die restwarmte efficiënt inzetten om het totale energieverbruik van de voertuigen te beperken. Dit project startte in mei 2014 en liep tot maart 2017.

 

OPTIMAL COOLING OF POWER ELECTRONICS AND OTHER HIGHPOWER DENSITY ELECTRIC COMPONENTS

Om de levensduur en werking van machines te garanderen, is efficiënt warmtebeheer een belangrijk aandachtspunt, zeker door de clustering van centrale warmtebronnen en de toegenomen warmteontwikkeling die gepaard gaat met de verhoogde vereisten. Kennis over het ontwerp van koelsystemen voor aandrijflijnen is echter nog te sterk gefragmenteerd en onvoldoende vlot beschikbaar. Dit project wil mechatronische ontwerpers in staat stellen om koelsystemen te ontwikkelen die rekening houden met diverse omstandigheden zoals temperatuur, energieverbruik en toepassing. Dit maakt niet alleen een snellere marktintroductie mogelijk, maar leidt ook tot machines die efficiënter, kleiner en betrouwbaarder zijn. Dat levert de Vlaamse producenten een competitief voordeel op. Dit project liep van juni 2014 tot december 2016.

 

INTEGRATED CONTROL OF MULTIPLE-MOTOR AND MULTIPLE-STORAGE FULLY ELECTRIC VEHICLES

Om voertuigen efficiënter te laten omspringen met energie, werd binnen dit project een supervisory controller ontwikkeld en geïntegreerd die de energiehuishouding, thermische belasting, rijeigenschappen en voertuigdynamica intelligent monitort en optimaliseert. De controller baseert zich onder meer op cloud-harvested gegevens. Dit onderzoeksproject liep van oktober 2013 tot en met september 2016 en werd in een Europees consortium uitgevoerd. Flanders Make stond onder meer in voor de kennisopbouw over de koppeling van verbruiksefficiëntie van elektrische voertuigen aan realtime verkeers- en andere informatie, inclusief veiligheidsaspecten. Deze kennis wordt ter beschikking gesteld van de voertuig- en mobiliteitsindustrie in Vlaanderen.

Benieuwd naar dit project? Bekijk dit filmpje:

ENERGY EFFICIENCY MANAGEMENT FOR VEHICLES AND MACHINES

In dit Europees project focuste Flanders Make op onderzoek naar veergeassisteerde beweging in oscillerende aandrijftreinen zoals bijvoorbeeld weefgetouwen. Zo werden zowel mechanische veren als magnetische veren met elkaar vergeleken op een labo-opstelling. Magnetische veren hebben een veel hogere levensduur en voor weefgetouwen is dat een belangrijk voordeel. Verder voorzag dit project in het design van een prototype van een nieuw type magnetische veer. De experimentele validatie heeft aangetoond dat door toevoeging van de magnetische veer het verbruik van een oscillerende elektrische motor kon worden verlaagd met een factor 6, terwijl het maximale koppel werd verlaagd met een factor 3.


EMERGING TECHNOLOGIES IN MULTIPORT SYSTEMS FOR ENERGY EFFICIENT DRIVETRAINS

Met dit project wil Flanders Make de ontwikkeling van energie-efficiënte aandrijfsystemen vooral kostefficiënter en compacter maken. Dankzij de implementatie van opkomende technologieën zoals Elektrisch Variabele Transmissie (EVT), Multiport Converters (MPC) en Wide-Bandgap Semiconductoren (WBS) is het mogelijk om de energieke en dynamische prestaties van de aandrijflijnen te verbeteren. Onderzoek moet meer inzicht verschaffen in de thermische, elektrische en elektromagnetische eigenschappen van deze meerpoortige subsystemen en op de manier hoe ze dienen te worden ontworpen. Dit moet leiden tot een optimaal geïntegreerde ontwerp (op vlak van afmetingen, gewicht en kosten) en beter energiemanagement van dergelijke aandrijfsystemen.


POWER REDUCTION IN OSCILLATING DRIVETRAINS BY FAST ENERGY

Aandrijfsystemen die zeer dynamische trajecten uitvoeren met oscillerende bewegingen, hebben doorgaans bepaalde componenten en een energiebron nodig om hoge vermogenspieken te kunnen leveren én opvangen. Om toepassingen met oscillerende bewegingen sneller, energie-efficiënter en tegen een lagere investeringskost te ontwerpen, kan een snel energieopslagsysteem – zoals een vliegwiel of een veer– soelaas bieden. Dit onderzoek focust dan ook op de ontwikkeling van zo’n integrale en modelmatige ontwerpmethodologie en loopt van februari 2016 tot januari 2018. Het project maakt het mogelijk om een snel systeem te integreren voor de opslag van energie uit piekvermogens. Het verzekert eveneens een optimale balans tussen functionele prestaties, vermogenskwaliteit en levensduur van de opslagcomponent.