Laatste nieuws:

EINDHOVEN, 23 februari 2017 10:35

Slimmere stroomschakeling voorkomt stilvallen elektrische auto

Zonder het te weten heeft vrijwel iedereen dagelijks te maken met vermogenselektronica. Deze elektronische schakelingen zetten elektrische energie, uit het stopcontact of uit batterijen, om naar de juiste spanningen en stromen voor onder meer processoren, lampen en elektromotoren, in bijvoorbeeld mobieltjes en elektrische auto's. Gaat de vermogenselektronica kapot, dan vallen ze stil. Betere betrouwbaarheid is daarom belangrijk. Erik Lemmen, onderzoeker van de Technische Universiteit Eindhoven, promoveert 23 februari op dit onderwerp.

Erik Lemmen met zijn Extended Commutation Cell. (foto: Bart van Overbeeke) '
Erik Lemmen met zijn Extended Commutation Cell. (foto: Bart van Overbeeke)
1/1

Bij vermogenselektronica gaat het vaak om grote vermogens, tot meer dan 500 kW in een elektrische auto of bus bijvoorbeeld. Het eerste dat kapot gaat, zijn vaak de halfgeleiderschakelaars in de vermogenselektronica, met als gevolg dat je met je elektrische auto aan de kant van de weg staat. Om dat te voorkomen, zou je de vermogenselektronica dubbel uit kunnen voeren, maar dat is duur. De meest gebruikte oplossing is kiezen voor veel zwaardere vermogenselektronica, waardoor de faalkans kleiner wordt. Maar uiteindelijk gaat het toch een keer kapot.

Accupakket

Bij accu's of batterijen is er nog een probleem. Een accupakket is opgebouwd uit veel kleine batterijcellen. Binnen zo'n pakket bepaalt de zwakste batterijcel de kwaliteit van het gehele accupakket. Op het moment dat de slechtste cel leeg is, is het accupakket leeg. Wanneer een cel kapot is, is het accupakket onbruikbaar. Vooral bij grote pakketten is dat een probleem, doordat daarin de kans groter is dat een van de cellen het voortijdig begeeft. Bovendien is de financiële schade groter.

‘Commutation cell’

Het basiselement in vermogenselektronica is momenteel de ‘commutation cell'. In dit promotie-onderzoek is de zogenaamde extended commutation cell (ECC) ontwikkeld en gepatenteerd. Die is gebaseerd op het idee om alle elektronische onderdelen op een slimmere manier te laten samenwerken. De ECC vangt het wegvallen van een (halfgeleider)schakelaar op door het defecte component automatisch te omzeilen. Je verliest hiermee wat uitgangsvermogen, maar het is bij wijze van spreken nog mogelijk om met 100 kilometer per uur naar de garage te rijden.

Daarnaast biedt de ECC extra kwaliteit en functionaliteit tijdens normaal bedrijf. Door kleine ECC's te plaatsen bij elke batterijcel van een accupakket, is het mogelijk om elke batterijcel individueel te benaderen. Daarmee is het mogelijk om zeer betrouwbare accupakketten te maken, waarbij de zwakste batterijcel niet meer bepaalt wanneer het accupakket leeg of kapot is. Daardoor komt er weliswaar veel vermogenselektronica bij in een accupakket, maar het gaat om kleine, goedkope eenheden. Doordat de cellen minder streng geselecteerd hoeven te worden, kan de prijs van een accupakket zo op termijn mogelijk lager uitvallen.

Verder is het door de eigenschappen van de schakelstructuur ook meteen mogelijk om een variabele uitgangsspanning te maken, en zo direct een elektromotor te regelen.

Betrouwbaarder

Met dit onderzoek is er een stap gemaakt in de richting van betrouwbaardere vermogenselektronica. In de komende jaren zal dit onderzoek voortgezet worden, en op termijn zal het resulteren in betere, goedkopere maar vooral ook betrouwbaardere vermogenselektronica en accupakketten.

bron: Engineersonline.nl

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
  robot check
Vul de code van bovenstaand plaatje in.

Van onze partners meer (6)...

Bege Aandrijftechniek BV

Pilz Nederland

Rollon Lineairtechniek BV

EUCHNER (Benelux) BV

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

Rotero Holland bv

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (16)

19 september 2017 - Hardenberg - Evenementenhal
Technische Industriële Vakbeurs
28 september 2017 - Barneveld, Midden Nederland Hallen
Business Software Event 2017
9 oktober 2017 - Amsterdam, RAI
Offshore Energy Exhibition & Conference
9 oktober 2017 - Amsterdam, RAI
Offshore Wind Conference
12 oktober 2017 - Ede, Cinemec
Technodag IoT
31 oktober 2017 - Gorinchem - Evenementenhal
Metavak 2017
7 november 2017 - Rotterdam - Ahoy
Europort
8 november 2017 - Bad Salfzuflen (D), Messezentrum
FMB

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden