Elektriske drivlinjer – robuste, pålidelige og effektive komponenter til "accessory drives" på elektriske arbejdskøretøjer

 

Baggrund:

Robusthed, pålidelighed og effektivitet er nøglekriterier for fremstilling af konkurrencedygtige komponenter, som indgår i de elektriske drivlinjer, der anvendes til fremdrift af elektriske køretøjer og til drivkraft for arbejdsudstyr monteret på arbejdskøretøjers såkaldte ’electric bodies’ (f.eks. renovationsbiler, slamsugere, fejemaskiner, lifte). Komponenterne der anvendes i de elektriske drivlinjer arbejder ved høje effekter og udfordringerne forbundet med udvikling og fremstilling af konkurrencedygtige komponenter og systemer er i vid udstrækning relateret til effektelektroniske problemstillinger. Derfor er der behov for at viden på et højt videnskabeligt niveau inden for dette område understøtter de industrielle muligheder for fremstilling af komponenter og systemer til elektriske drivlinjer. Især design og udvikling af frekvensomformere, motorstyring og systemer til batteristyring er vigtig.

I Syddanmark arbejder en gruppe virksomheder i øjeblikket med udvikling og fremstilling af ’accessory drive lines’, der er specifikt designet til elektrificering af udstyr, der er monteret på arbejdskøretøjer. Inden for dette segment af køretøjer forventes det, at eldrift kan give en relativt høj energibesparelse. Det skyldes, at el som drivkraft for det monterede arbejdsudstyr er betydeligt mere energieffektiv sammenlignet med forbrændingsmotorer, der er fremstillet og optimeret til fremdrift af køretøjerne. Samtidig kan udledning af partikler og støj fra arbejdskøretøjerne, som ofte opererer i byzoneområder, reduceres væsentligt når det monterede arbejdsudstyr drives elektrisk. Det giver gode markedsmuligheder for omkostningseffektive elektriske drivlinjer, som kan sælges til producenter af arbejdskøretøjer.

Elektrificering af udstyr monteret på arbejdskøretøjer kan i en vis udstrækning foregå med tilpassede drivlinjer udviklet gennem integration af eksisterende komponenter. Imidlertid er anvendt forskning indenfor effektelektronik nødvendig for at kunne udvikle konkurrencedygtige og tilpassede komponenter, der kan anvendes i krævende nichemarkederne for elektriske drivlinjer til udstyr på professionelle arbejdskøretøjer.

 

Formål og resultater:

På denne baggrund gennemføres anvendt forskning med det overordnede mål at løse effektelektroniske udfordringer relateret til design og udvikling af robuste, pålidelige og effektive komponenter der anvendes i elektriske drivlinjer til ’electric bodies’ på arbejdskøretøjer. Forskningsarbejdet gennemføres som et ph.d.-studium på SDU-ITI. Det udføres i samarbejde med gruppen af virksomheder der udvikler elektriske drivlinjer til arbejdskøretøjer. På den måde vil det teoretiske og eksperimentelle forskningsarbejde medvirke til at løse grundlæggende effektelektroniske udfordringer i relation til udvikling og fremstilling af ’accessory drives’ til elektrificering af udstyr som er monteret på arbejdskøretøjer. Inden for disse rammer forventes følgende hovedresultater:

  1. Udarbejde en detaljeret forskningsplan for en specifik effektelektronisk udfordring som skal undersøges for at kunne udvikle en udvalgt og optimeret komponent til ’accessory drives’, der kan elektrificere udstyr, som er monteret på arbejdskøretøjer. Forskningsplanen indeholder problemidentifikation og –analyse, formål, metoder, aktiviteter og state-of-the art beskrivelse. Planen baseres på et koncept om anvendt forskning med involvering af forskere der samarbejder med virksomheder der udvikler elektriske ’accessory drive lines’.
     
  2. Gennemføre teoretiske analyser vedrørende de tekniske muligheder og begrænsninger i forhold til udvikling af udvalgte og optimerede effektelektroniske komponenter til ’accessory drives’, omfattende aspekter vedrørende robusthed, pålidelighed og effektivitet.
     
  3. Udvikle teknisk design og specifikationer for eksperimentelt forskningsarbejde vedrørende optimering af en udvalgt effektelektronisk komponent til et ’accessory drive’.
     
  4. Gennemføre eksperimentelle forskningsaktiviteter som laboratoriearbejde og afprøvning af en udvalgt effektelektronisk komponent til et ’accessory drive’.
     
  5. Formidling af resultater gennem videnskabelige artikler og andre relevante medier.

 

Ansvarlig partner:

Syddansk Universitet
Institute of Technology and Innovation (SDU-ITI)
Niels Bohrs Allé 1, 5230 Odense M
Associate Professor

Morten Nymand

mny@iti.sdu.dk
+45 6550 7427