Electric Powertrain OptimiSation for Vehicles and Fleets

Det här projektet handlar om optimering av elektriska drivlinjesystem för fordon.

Det här projektet handlar om optimering av elektriska drivlinesystem för fordon. Drivlinan består av en eller flera kraftelektroniska omvandlare, en eller flera elektriska dragmaskiner och en eller flera mekaniska växellådor med en eller flera utväxlingar. Antalet konstruktionsparametrar är enormt, och begränsningar i form av t.ex. utrymmeskrav, matningsspänning och högsta driftstemperaturer måste beaktas. Drivlinan kan optimeras för att minimera olika mål, t.ex. initialkostnad, materialanvändning, total ägandekostnad (TCO), energiförbrukning under en cykel eller en kombination av dem. I många fall måste dessutom elektriska drivlinor optimeras så att ett begränsat antal varianter kan täcka behoven i ett större produktsortiment av fordon.
En verklig systemoptimering kräver detaljerade modeller av kraftelektroniska omvandlare, elektriska dragmaskiner och mekaniska växellådor. Detta projekt drar nytta av tidigare utveckling av en sådan detaljerad konstruktionsmiljö och avser att utvidga den och använda den för optimering av drivlinor. Projektet kommer att ge följande resultat:
Fullständig optimering av framdrivningssystemet: hitta de tekniska lösningar som är optimalt lämpade för olika tillämpningar och vilka konsekvenser detta får för alla komponenter i drivlinan. Ge en förståelse för vilka tekniska innovationer som behövs för att göra en teknik mer lämplig. Studier om konsekvenserna av att optimera en konstruktion för att passa olika tillämpningar kommer att genomföras.
Utveckla komponentmodeller som omfattar de senaste trenderna inom elektromobilitet: Som en del av projektet kommer modeller att utvecklas som kan förutsäga de olika komponenternas kostnad, prestanda och storlek med hjälp av alternativa tekniker och konfigurationer. Sådana modeller omfattar maskiner med icke-permanenta magneter, som induktionsmaskiner eller synkrona reluktansmaskiner, alternativ halvledarteknik som SiC MOSFETs och Schottkydioder och nya transmissionskoncept som flervaliga, planetariska växellådor osv. Dessutom kommer fordonskonstruktioner som RWD och AWD också att ingå.
Två forskarutbildningar: Projektet kommer att ge upphov till två nya forskarutbildningsstudenter, antingen licentiat eller doktorand, beroende på deras utgångspunkt, som specialiserar sig på olika aspekter av optimering av elektriska drivlinor och modellering av dess huvudkomponenter.
Fallstudier och akademiska publikationer: Inom ramen för detta projekt kommer ett antal fallstudier av intresse för våra partner att genomföras och publiceras i relevanta akademiska konferenser eller tidskrifter. Framför allt kommer studier med fokus på optimering av elektriska drivlinor för en specifik tillämpning och för användning i en rad olika tillämpningar att genomföras. Programvaran används i en version som lämpar sig för användning av studenter i kurser som Electric Hybrid Systems vid LTH som fokuserar på konstruktion och styrning av elektriska och hybrida drivlinor. Programvaran kommer att baseras på den programvara som används tillsammans med industripartnerna och där alla partnerspecifika indata ersätts med generaliserade data, t.ex. för materialkostnader eller verktygsmaskinoperationer.
Projektets huvudsökande är Lunds universitet och projektet drivs i nära samarbete med BorgWarner Sweden AB och Haldex Brake Products AB.