Yearly Archives: 2014
Friday, October 31, 2014

Fem frågor till Rasmus Andersson

Rasmus Andersson håller i dagarna sitt licentiatseminarium med titeln titeln ”Electric Traction Machine Design for Heavy Hybrid Vehicles” vid  Lunds universitet. Vi passade på att ställa några frågor om hans arbete.

Vad handlar din forskning om?
Rasmus Andersson–Design av elmaskiner som kan användas för framdrivning av hybridfordon i den tunga sektorn. Det övergripande målet är att titta på hur kostnaden för elmaskinen som komponent kan göras billigare, men ändå uppfylla kraven på prestanda och så vidare.

Hur har du gått tillväga?
–Ett antal förstudier har genomförts för att fastställa och definiera kravspecifikationen på elmotorn. Själva designprocessen har gjorts genom att scanna igenom olika parametrar och på så sätt generera ett stort antal designer i en FEA (finita element analys) miljö. Resultaten har sen utvärderats och jämförts baserat på kravspecifikationen för att uppnå önskat resultat. Slutligen har mätningar på en prototyp genomförts för att verifiera simuleringsresultaten.

Varför är din forskning viktig?
–Hybridisering av fordonsflottan är ett steg mot fossil-oberoende men ändå flexibla transportlösningar. Ett hinder i den utvecklingen är kostnaden på de nya komponenterna. Förhoppningsvis kan jag bidra med att sänka kostnaden något på elmaskinen som komponent.

Vad har varit den största utmaningen i arbetet hittills?
–Vet inte om det är den största, men en stor utmaning har faktiskt varit rent praktiskt att hitta testanläggningar som klarar de effektnivåerna det handlar om här. De som har funnits har varit för hårt belastade för att ge utrymme till min prototyptestning.

Seminariet hålls om två veckor. Hur kommer du att fortsätta därefter?
–På kort sikt återstår det en del kompletterande mätningar på prototypen från Licen. Sen är tanken att jag kommer fortsätta mot doktor, även om det inte är helt färdigdiskuterat exakt vad det kommer handla om. Men en fortsättning inom (det rätt breda) området ”elmaskiner” kommer det bli.

Licentiatseminariet ”Electric Traction Machine Design for Heavy Hybrid Vehicles” hålls onsdagen den 12 november 2014 kl 13.00

Plats: Lunds universitet, M:B, M-huset, Ole Römers väg 1, Lund
Granskare: Prof. Yujing Liu, Chalmers tekniska högskola
Handledare: Prof. Mats Alaküla, Avd för industriell elektroteknik och automation, Lunds tekniska högskola
Bitr.handledare: Dr Avo Reinap, Avd för industriell elektroteknikoch automation, Lunds tekniska högskola; Dr Anders Hedman, Volvo GTT

Forskningsprojektet Hybrid drives design for heavy vehicles är en del av Svenskt Hybridfordonscentrum (SHC).

Läs mer om projektet >>


Monday, October 6, 2014

Skräddarsytt framdrivningssystem kan ge billigare elbil

Du och grannen kör samma bilmodell, men bilarnas framdrivningssystem är skräddarsydda för era behov, och du betalar bara för ett så stort batteri som du behöver för din dagliga körning. Ändrar du dina körvanor byter du ut batteriet men behåller bilen. Så kan framtiden se ut för elbilar med range extender.

Jonas-Sjoberg-och-Victor-Judez_275x170px
Jonas Sjöberg är aktiva i SHC och verksamma vid institutionen för Signaler och system, Chalmers.

De flesta elbilar klarar sina dagliga körsträckor med ett litet batteri för framdrivningen, men under de enstaka längre resorna räcker inte elförsörjningen hela vägen. En liten förbränningsmotor, ofta kallad range extender, kan då ta vid och fungera som generator för batteriet. På så vis kan man köra helt elektriskt under större delen av tiden, samtidigt som bilens faktiska räckvidd ökar. Tekniken tillämpas bland annat i BMW i3.

Forskarna Jonas Sjöberg och Victor Judez från Chalmers har tillsammans med Anders Grauers och Nikolce Murgovski utvecklat metoder för att dimensionera batteristorleken för olika fordonskategorier och förartyper. Forskarna har utgått från förarnas körvanor, med antaganden om hur ofta de kan ladda batteriet och andra påverkande faktorer. Arbetet har skett inom ett forskningsprojekt, OPTIMORE, med deltagare från fem EU-länder.

-För fordonstillverkarna innebär våra resultat att de kan ta reda på vilka batteristorlekar de bör erbjuda sina kunder, och hur stort urval som behövs, säger Jonas Sjöberg, professor i Mekatronik, som lett studien. Man skulle kunna tänka sig att samma bilmodell erbjuds med olika framdrivningskoncept. Bilköparen kan få en i det närmaste skräddarsydd kombination av batteri och range extender och slipper betala för ett stort batteri som sällan används.

Lagrade resrutter är en av de påverkande faktorer som forskarna studerat. En bil som kör en okänd rutt använder först upp batteriet och utnyttjar därefter förbränningsmotorn. Om bilen har förhandskunskap om rutten kan batterianvändningen istället spridas ut över hela färden, så att bilen klarar sig med en mindre range extender.

-Med de olika koncept som kan tas fram, tror jag att batteriet snart inte kommer att betraktas som en statisk del av bilen, utan som en modul som kan byggas om till ett större eller mindre batteri när man ändrar sina körvanor, säger Jonas Sjöberg.

Volvo-och-AVL-RE-bil_275px
Volvo Cars, AVL och IVECO har tillverkat prototyper för att undersöka teknikens praktiska utmaningar. Högst upp: Testerna på range extendern till Volvos allroundfordon har utförts av forskare från Tillämpad mekanik, Chalmers. Ovan: Stadsbilsprototypen från AVL. Foto ©FP7 project OPTIMORE

Fakta om projektet
OPTIMORE (Optimised Modular Range Extender for every day customer usage) är ett EU-finansierat projekt inom FP7 med målet att sänka energiåtgång, utsläppsmängd, kostnad och ljudnivå hos ER-bilar och samtidigt förlänga batteriets livstid. Projektet är associerat till SHCs verksamhet, och är en fortsättning på det SHC-initierade projektet Fuerex.

Partners
AVL
AVL Schrick
Centro Ricerche FIAT
Chalmers tekniska högskola, institutionerna Signaler och system samt Tillämpad mekanik
GETRAG Corporate Group
IVECO
Uniresearch
Volvo Car Corporation

Text: Emilia Lundgren


Wednesday, October 1, 2014

48v-system och laddinfrastruktur på höstens FFI Electromobility workshops

Höstens båda workshops inom FFI-projektet Electromobility – en studie av framtida teknik- och resursbehov, hölls nyligen i Varberg. Under två dagar kunde deltagarna lyssna och delta i diskussioner kring elektromobilitet.

Den första dagen hade som tema Marknadsintroduktion av 48V-system sänker bränsleförbrukning och öppnar för nya leveranser och leddes av Kurt Myhr (FKG). Talarna Patrik Stridh (Volvo Cars), Roy Johansson (AB Volvo) och Johan Lindström (Scania) belyste vad som sker på lätta och tunga sidan inom 48v. Avslutningsvis samlades föredragshållarna till en paneldiskussion där de svarade på publikens frågor.

Workshopens andra dag gick under rubriken Sveriges infrastruktur för elfordon och leddes av Anders Berndtsson (Trafikverket). Dagen inleddes med att Mats Alakula, LTH, talade om laddinfrastrukturens betydelse för vårt samhälle. Han följdes av presentationer om stationär laddning hemma (Anders Höckenström, Volvo Cars) och om olika tekniklösningars utveckling och mognad (Magda Collado och Stefan Pettersson,Viktoria Swedish ICT). Därefter talade Anders Berndtsson och Lisa Silvermark om Trafikverkets innovationsupphandling av elvägsdemonstrator, med presentationer från de fyra inblandade projekteringsgrupperna Volvo/Bombardier, Scania/Bombardier, Region Gävleborg/Siemens samt RUAB/Elways. Dagens sista talare var Magnus Henke, Energimyndigheten, som berättade om färdplanen för elvägar innan dagen avslutades med en paneldiskussion.

SHC leder projektet och är ansvarig för dess styrgrupp. Elna Holmberg, SHCs föreståndare, summerar: – Båda dagarna avlöpte fantastiskt bra!


Thursday, August 28, 2014

Dialog krävs för utveckling av kostnadseffektiva elmaskiner

Dagens utvecklingsprocesser för el- och hybridfordon saknar utrymme för dialog mellan drivlinans och elmaskinens konstruktörer. Följden blir att specifikationer för elmaskiner saknar den information som krävs för att kunna utveckla verkligt kostnadseffektiva fordon. Nu måste vi hitta nya sätt att diskutera krav och specifikationer, menar forskare från SHC och Chalmers.

Karthik Upendra and Anders Grauers, SHC / Chalmers.
Vi behöver nya sätt att diskutera krav och specifikationer för elmaskiner, menar Karthik Upendra och Anders Grauers från SHC/Chalmers.

En av utmaningarna för el- och hybridfordonsindustrin är att det är svårt att beskriva de termiska begränsningarna för elmaskinen på ett kort och enkelt sätt, vilket gör det komplicerat att avgöra exakt hur en elmaskin kan användas och när den kommer att nå sin temperaturgräns. Detta kan leda antingen till underdimensionering av maskinen – eventuellt med haveri som följd – eller till systematisk överdimensionering med högre kostnader och ökad vikt hos maskinen.

– När man utvecklar ny teknik kan man inte förlita sig på gammal kunskap utan behöver en direkt dialog för att åstadkomma förbättringar, säger Anders Grauers, hybridfordonsspecialist på SHC och forskare vid institutionen för Signaler och system, Chalmers. Tillsammans med Karthik Upendra har han studerat de viktigaste utmaningarna när det gäller krav och specifikationer för elmaskiner till hybrid-och elfordon.

– Vi behöver hitta ett nytt sätt att diskutera krav och specifikationer mellan de olika länkarna i utvecklingskedjan, fortsätter Anders Grauers.

Forskarna påbörjade en diskussion mellan experter från olika delar av området. De kom fram till att de specifikationer som används i dag inte ger elmaskinskonstruktören tillräcklig information, och inte heller möter behoven från fordonsindustrin. Detta kan bara lösas genom en dialog mellan drivlinekonstruktörer och elmaskinkonstruktörer, för att fastställa krav som ger en bra balans mellan kostnad och prestanda, menar Anders Grauers.

–I en inledande dialog bör vi leta efter enkla modeller att användas som ”tankeverktyg”, säger Anders Grauers. Komplexa modeller är förstås avgörande, men om de är svåra att förstå för experter med mycket olika bakgrund kan de stå i vägen för ett effektivt utbyte.

I projektrapporten har forskarna analyserat de grundläggande kraven på en elmotor i ett vägfordon med hjälp av en mycket enkel termisk modell, och identifierat några av de körsituationer som kan vara avgörande för den termiska dimensioneringen. Anders Grauers hoppas att rapporten ska kunna användas som utgångspunkt för diskussion mellan drivlinekonstruktörer och elmaskinkonstruktörer om de kostnadseffektivaste sätten att hantera temperaturbegränsningar.

–Vårt arbete belyser ett ämne där vi har begränsad kunskap i dag och ger idéer om hur man kan utforska det vidare, avslutar han.

Text och foto: Emilia Lundgren

Projektet Cost effective electric machine requirements for HEV and EV är en del av Svenskt hybridfordonscentrum (SHC).

Forskare:
Anders Grauers, Fordonsanalysgruppen, SHC
Chalmers tekniska högskola
Institutionen för Signaler och system

Karthik Upendra, MSC fordonsteknik
Chalmers tekniska högskola
Institutionen för Signaler och system

Läs mer:
Workshop summary >>
Workshop presentation >>
Project report >>
Projektets hemsida >>


Monday, June 2, 2014

Nytt svenskt rekord för KTH-studenterna i Shell Eco-marathon

Studenternas elbil Elba upprepade förra årets succé genom att åter göra svenskt rekord i Urban koncept-kategorin. Elbas rekordlåga energiförbrukning motsvarar att köra från Stockholm till Gävle för en krona.

Studentlag från hela världen träffas varje år på Shell Eco-marathon för att konstruera, bygga och testa extremt energieffektiva fordon. Vinnare är de lag som lyckas konstruera fordon med minst energiförbrukning. Årets tävling hölls nyligen i Rotterdam.

Elbilen Elba från KTH nådde femte plats i kategorin Urban concept – Battery electric. Liksom förra året lyckades Elba slå nytt svenskt rekord.

– Elba gjorde 181,5 km / kWh, säger projektledare Mikael Hellgren på KTH Transport lab. Detta motsvarar en resa från Stockholm till Gävle till en kostnad av en krona. Men turen skulle förstås ta ett par timmar, tillägger han, eftersom hastigheten är 25 km/h.

Elba byggdes och tävlade för första gången 2013 och har i år utrustats med solceller och ett nytt styrsystem. För att öka svårighetgraden, ställdes inför årets lopp även krav på att invertern till den elektriska motorn skulle byggas av de tävlande själva. I tidigare tävlingar har färdiga invertrar godtagits.

– Det finns ett växande intresse bland studenter att delta i Eco-marathon , säger Mikael Hellgren. Faktum är att antalet lagmedlemmar 2014 var större än någonsin tidigare.

KTH tävlade också med bränslecellsprototypen Sleipner. Liksom tidigare år var SHC bland sponsorerna av lagen från KTH och Chalmers

Läs mer på studenternas blogg >>

Text: Emilia Lundgren