ELDRIVET. Elektriska fordon i fokus FFI Electromobility konferens Göteborg

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "ELDRIVET. Elektriska fordon i fokus FFI Electromobility konferens Göteborg"

Roger Bergström
för 5 år sedan
Visningar:

1 ELDRIVET Elektriska fordon i fokus FFI Electromobility konferens Göteborg

2 ELDRIVET - ett samverkansprojekt i Sverige inom elektriska drivsystem för vägfordon ELDRIVET är ett projekt som stöttas av FFI strategiska medel för Electromobility Totalbudget 36 MSEK över 3 år, 18 MSEK industri, 18 MSEK myndighet 9 parter, 3 OEM, 5 lev, 1 akademisk

Projektmål Projektets mål är att vidareutveckla teknikområdet Elektriska

och/eller livslängd Projektets mål är också att skapa nya nätverk inom

vertikala delprojekt (som äger sina egna resultat) Projektmöten 3 gånger

3 Projektmål Projektets mål är att vidareutveckla teknikområdet Elektriska drivsystem inom svensk fordonsindustri, med fokus på ökad prestanda och/eller livslängd Projektets mål är också att skapa nya nätverk inom teknikområdet, med fokus på Sverige Målen nås genom att Bedriva 7 st vertikala delprojekt (som äger sina egna resultat) Projektmöten 3 gånger per år Redovisa resultat på projektmöten (med så stor öppenhet som möjligt!)

4 Projektstruktur En ansvarig för varje delprojekt Olika nivå på samarbete inom de olika delprojekten Semcon gör ett stort arbete i DP1 BEVI och BAE Systems gör mindre insatser Alla parter avstår en del av sitt statliga bidrag till paraplyprojektet och LTH medfinansiering

5 Paraplyprojektet Projektledare AB Volvo Kontakt med Energimyndigheten, avtal mm. Utbetalningar till parter Skötsel av projektarea Projektmöte 1: Januari 2012, AB Volvo, Göteborg, 20 deltagare Projektmöte 2: Maj 2012, Semcon, Göteborg, 19 deltagare Projektmöte 3: Oktober 2012, Kollmorgen, Tyresö, 16 deltagare Projektmöte 4: Januari 2013, Volvo Cars, Göteborg, 15 deltagare Projektmöte 5: Maj 2013, BAE Systems, Örnsköldsvik, 13 deltagare Projektmöte 6: Oktober 2013, LTH/IEA, Lund Styrgruppsmöten, ordförande Volvo Cars

Delprojekt 1 Kylmetoder kraftelektronik Lars Lindberg,

Ökad turbulens har resulterat i 5 C lägre delta-temp.

ytterligare Olika typer av insatser i kylkanalen har

6 Delprojekt 1 Kylmetoder kraftelektronik Lars Lindberg, Kollmorgen Målsättning att sänka temperatur från kisel till kylmedia med 3 C, jfr referens. Ger 50% förbättrad livslängd. Ökad turbulens har resulterat i 5 C lägre delta-temp. Ökat tryck i transistormontage har sänkt deltatemp 3 C ytterligare Olika typer av insatser i kylkanalen har modellerats. Olika beräkningsmetoder har jämförts med uppmätta resultat Man går vidare med att nu studera luftkylda koncept

Delprojekt 2 Kylmetoder elmaskiner Pär Ingelström, AB Volvo Machine Design (geometry) Electromagnetic losses (source) Målet är ett koncept som kan öka

(2D FEM, 3D FEM, 1D termiskt nät) justeras med mätningar på två olika kylda existerande elmaskiner för att nå god överensstämmelse Nästa steg är att dyka

7 Delprojekt 2 Kylmetoder elmaskiner Pär Ingelström, AB Volvo Machine Design (geometry) Electromagnetic losses (source) Målet är ett koncept som kan öka mängden bortfört värme med 30% jfr med vattenkyld statormantel Planering ihop med TERMOOS Fördjupning i termisk modellering Kombination av olika metoder (2D FEM, 3D FEM, 1D termiskt nät) justeras med mätningar på två olika kylda existerande elmaskiner för att nå god överensstämmelse Nästa steg är att dyka djupare i modellering och mätning på rotor/magneter Material properties (PDE coefficients) Thermal model Heat transfer coefficients (boundary conditions)

Delprojekt 3 Kontaktering kraftelektronik Christer Lundh, epower Nordic Automotive ställer höga krav på effekttäthet, vikt, pris, livslängd Studier har gjorts på fristående och

8 Delprojekt 3 Kontaktering kraftelektronik Christer Lundh, epower Nordic Automotive ställer höga krav på effekttäthet, vikt, pris, livslängd Studier har gjorts på fristående och kretskortsmonterade skruvförband m.a.p. vibration och tempcykling Studier har gjorts på värmeledning m.a.p. ytfinhet, tryck och materialval. Även kompletta dc/dc-omvandlare har byggts och testats Gå vidare med bl.a. lödningsfri krestskortskontaktering 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 Standard deviation - Temperature cycling a ± 3σ A before B before C before A after B after C after D before E before F before D after E after F after G before H before G after H after Contact resistance [μω]

Delprojekt 4 Accelererade livslängdsprov Jörgen Engström, Scania Utreda kombinerade

lågspända maskiner Konsekvens av att accelerera prov Prov har pågått ca 1000 h Olika

För närvarande ligger fokus på elmaskin.

9 Delprojekt 4 Accelererade livslängdsprov Jörgen Engström, Scania Utreda kombinerade termiska, mekaniska och elektriska påkänningar för elektriska drivlinors åldrande för lågspända maskiner Konsekvens av att accelerera prov Prov har pågått ca 1000 h Olika testcykler och riggar krävs för elmaskin resp omriktare. För närvarande ligger fokus på elmaskin. Rigg för omriktare planeras Partiella urladdningar är svårt att studera eventuellt starta upp studie med akademi? Modellera termo-mekaniska påkänningar parallellt med pågående prov

Fokus på att förfina hysteresreglering (istället för klassisk PI-reglering) Utveckling av mätsystemen Förfining av förlustseparering

10 Delprojekt 5 Dynamisk bromsning Mats Alaküla, LTH Elmaskin testas/definieras/verifieras utan bromsrigg med hjälp av ett väl definierat tröghetsmoment. Kan t.o.m. utföras på drivsystem monterat i fordon. Snabb och exakt strömstyrning är centralt. Fokus på att förfina hysteresreglering (istället för klassisk PI-reglering) Utveckling av mätsystemen Förfining av förlustseparering Jämförelser med statiskt bromsad maskin Starta arbete med givarlös styrning för att göra metoden mer generell Plan att inkludera även termisk verifiering

Delprojekt 6 & 7 Alternativa halvledarmaterial Inverter med

+ systemanalys av valda topologier Frihjulsdiod i SiC, och

11 Delprojekt 6 & 7 Alternativa halvledarmaterial Inverter med Kiselkarbid Mats Harrén, Volvo PV Omvärldsanalys av nya material (fr.a. Kiselkarbid) och nya byggsätt av switchdelarna (kylning, montering, bondning, kapsling mm.) Översyn av topologier med fokus på om Kiselkarbid får genomslag + systemanalys av valda topologier Frihjulsdiod i SiC, och kompletta SiComriktare <10 kw fullt möjligt idag. Business case analys. Byggnation och test av komplett omriktare med halverade förluster och tål 120 C kylvätsketemp

Relevanta dokument

FFI-projekt 2013-2016. Kiselkarbidsensor för tillförlitligare och effektivare motorstyrning

FFI-projekt 2013-2016. Kiselkarbidsensor för tillförlitligare och effektivare motorstyrning FFI-projekt 2013-2016 Kiselkarbidsensor för tillförlitligare och effektivare motorstyrning Ulf Thole, VD SenSiC AB Projektet genomförs med bidrag från Energimyndigheten The Swedish Energy Agency Fordonskonferens