Projekty krajowe
Nowoczesny układ napędowy do pojazdów osobowych współpracujący z ładowarką pokładową (iPower)
Tytuł:
Nowoczesny układ napędowy do pojazdów osobowych współpracujący z ładowarką pokładową (iPower)
Akronim:
iPower
Nazwa programu: dotacje celowe
Dofinansowanie dla Łukasiewicz-GIT ze środków Centrum Łukasiewicz: 1 020 000,00 zł
Całkowita wartość projektu: 3 873 937,50 zł
Czas realizacji projektu: 01.09.2022 – 31.12.2024
Konsorcjum:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Elektrotechniki [Lider]
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Górnośląski Instytut Technologiczny
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Krakowski Instytut Technologiczny
- Sieć Badawcza Łukasiewicz – Przemysłowy Instytut Motoryzacji
Agencja wykonawcza: Centrum Łukasiewicz
Kierownik projektu:
dr inż. Robert Rossa
Tel.: 32 258 20 41 w. 20
E-mail: robert.rossa@git.lukasiewicz.gov.pl
Cel projektu:
Projekt przewiduje zaprojektowanie, wykonanie i przetestowanie w warunkach laboratoryjnych nowoczesnego napędu z silnikiem o mocy znamionowej ok. 115 kW. Falownik napędowy opracowanego systemu, wyposażony w funkcję rekuperacji, zintegrowany będzie z silnikiem napędowym. Dodatkowo falownik będzie współpracował z ładowarką pokładową pojazdu. Ładowarka pokładowa pojazdu, współpracująca z falownikiem napędowym, będzie dostosowana do zasilania z sieci jedno- i trójfazowej.
Opracowane nowe struktury energoelektroniczne mocy sterowane będą za pomocą nowej, zaprojektowanej i dedykowanej dla tego sytemu nadrzędnej jednostki sterującej napędem (VCU).
Zaprojektowany i wykonany nowy komputer pokładowy umożliwi również sterowanie i integrację układu napędowego oraz ładowarki z innymi modułami pojazdów np. magazynem energii. Opracowane oprogramowanie pozwoli na rozbudowę funkcjonalności sterownika o możliwości sterowania kolejnymi modułami pojazdu przy pomocy Matlab Simulink.
Cechą szczególną systemu ładowarki będą: wysokoczęstotliwościowy obwód przetwarzania energii zapewniający separację galwaniczną od źródła zasilania oraz dwukierunkowy tryb pracy: V2G, V2H, V2V. Struktura elektroniczna przekształtnika będzie projektowana w kompaktowej formie, zintegrowanej z korpusem silnika. Struktura obwodów mocy urządzeń energoelektronicznych zostanie wykonana w oparciu o najnowsze technologie półprzewodnikowe SiC oraz GaN, w celu ograniczenia wielkości elementów czynnych oraz minimalizacji elementów biernych. Obudowa będzie zaprojektowana specjalnie do wymiarów struktury elektronicznej przekształtnika i zapewni możliwość podłączeń elektrycznych, mechanicznych oraz hydraulicznych do układów sterowania nadrzędnego oraz systemu chłodzenia cieczowego.
Przewiduje się możliwość dołączenia do przekształtnika zewnętrznych elementów biernych (dławiki, kondensatory) w celu poprawnego działania wszystkich funkcji urządzenia. Elementy zewnętrzne będą dołączane do przekształtnika za pośrednictwem łączy umieszczonych na obudowie.
Silnik napędowy typu PMSM wybrano z uwagi na jego najkorzystniejsze parametry techniczne. Opracowany silnik przystosowany będzie do zasilania napięciem DC o wartości ok. 600 V. Rozwiązanie to cechowało się będzie dużą gęstością momentu oraz pracą w zakresie prędkości obrotowych 0 – 12 000 obr/min.
Projekt ma na celu przygotowanie kompleksowej technologii umożliwiającej oferowanie tego rodzaju napędów na rynku.
W ramach projektu zostanie opracowana również technologia projektowania i wykonywania kompletnej obudowy nowoczesnego układu napędowego (silnik-falownik-ładowarka) dla pojazdów elektrycznych w postaci zintegrowanej. Technologia powstanie w oparciu o wytyczne i we współpracy z konstruktorami tych elementów układu napędowego. Wykonane części pozwolą na przetestowanie prototypowego układu oraz zastosowanie go w innych rozwiązaniach konstrukcyjnych.
