Projekti / Programi
Optimiranje direktnega pogonskega sistema za električna dvokolesna vozila
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.12.03 |
Tehnika |
Električne naprave |
Integrirani pogonski sistemi |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T455 |
Tehnološke vede |
Motorji in pogonski sistemi |
Inovacije, elektromotor, direktni pogon, prototipiranje, izdelovalne tehnologije, senzorji, hlajenje
Raziskovalci (6)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
26038 |
dr. Oki Blatnik |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Mladi raziskovalec |
2007 - 2010 |
34 |
| 2. |
13521 |
Andrej Detela |
Električne naprave |
Raziskovalec |
2007 - 2010 |
96 |
| 3. |
09006 |
dr. Mihael Junkar |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2007 - 2009 |
552 |
| 4. |
22478 |
dr. Gorazd Modrijan |
Električne naprave |
Raziskovalec |
2007 - 2010 |
14 |
| 5. |
23469 |
dr. Henri Orbanić |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Raziskovalec |
2007 - 2010 |
166 |
| 6. |
18553 |
dr. Joško Valentinčič |
Proizvodne tehnologije in sistemi |
Vodja |
2007 - 2010 |
444 |
Organizacije (3)
Povzetek
Predlagani raziskovalni projekt posega na področje električnega pogona vozil in strojev. Obsega izdelavo novega koncepta sinhronih elektromotorjev za direktni pogon (DD motor) (angl. Direct Drive Motor). Pri direktnem pogonu je elektromotor vgrajen neposredno v kolo vozila in za pogon ne potrebuje nobene mehanske transmisije. Zato se pogosto uporablja oznaka "in-wheel" - direkten prevod: "v kolesu".
Srž predlaganega projekta je izdelava DD pogonskega sistema za skuter, ki bo temeljil na dveh že izdelanih prototipih DD motorjev imenovanih Elaphe*1 in Elaphe*2, ki dosegata specifične navore (razmerje navor/masa motorja) nad 25 Nm/kg ob okoli 90% povprečnem izkoristku motorja. Omenjena prototipa sta potrdila pravilnost teoretičnih izračunov in simulacij, ki smo jih sami razvili, zato gremo z razvojem proti prvi pravi aplikaciji. Pri tem je potrebno rešiti še nekatere probleme, ki so še prisotni na prototipu Elaphe*2.
Pri razvoju DD pogonskega sistema za skuter gre za razvoj elektronske regulacije, ki se razvija v okviru projekta L2-7186-1538, izbiro ustreznega energijskega vira in konstruiranje DD motorja, ki bo zadostil zahtevam za vozne lastnosti skuterja ter zahtevam po enostavni izdelavi in s tem tudi nizki proizvodni ceni.
Glavni elementi predlaganega projekta so:
• definiranje karakteristik tržno uspešnega električnega skuterja,
• iskanje rešitev za odpravo pomanjkljivosti in slabosti dosedanjih prototipov,
• načrtovanje pogonskega sistema,
• izdelava pogonskega sistema,
• laboratorijsko testiranje motorja in izboljšave motorja,
• testiranje skuterja in izboljšave pogonskega sistema in nenazadnje
• vodenje in koordinacija projekta.
Pomen za razvoj znanosti
Uveljavitev sinhronih elektromotorjev za direktne pogone ima vrsto spodbudnih vplivov na razvoj znanosti. Izpostavimo na primer spodbudo k razvoju polprevodniških krmilnih vezij (močnostna elektronika), k razvoju mikroprocesorskih algoritmov v zvezi s krmiljenjem motorjev, ali k nadaljnjemu razvoju redkozemeljskih magnetnih materialov. Razvoj elektromotorjev spodbuja tudi razvoj novih tehnoloških postopkov za njihovo izdelavo in pripravo materialov. Spodbuda na vseh naštetih področjih bo ob uveljavitvi elektromotorjev Elaphe* za poganjanje vozil visoke potrošnje še toliko večja, saj bodo elektromotorji Elaphe* imeli visoko dodano vrednost.
Vzporedno poteka tudi razvoj električnih energijskih virov kot so akumulatorji, gorivne in sončne celice, kondenzatorji, vztrajniki, mikroturbine in termo-ionski pretvorniki, ki so pogoj za uveljavitev električnih pogonov. Na to se vežejo tudi tehnologije pridobivanja vodika in drugih goriv. Uspešna uveljavitev električnih in hibridnih vozil je pogojena tudi s temi znanstvenimi segmenti.
Pomen za razvoj Slovenije
Glavni cilj projekta je masovna proizvodnja najsodobnejših elektromotorjev v Iskri Avtoelektriki (sofinancer, uporabnik in razvojni partner v projektu). Poleg same izdelave elektromotorjev in pripadajoče elektronike pa bi omogočili tudi nastanek novih produktov z največjo stopnjo dodanega znanja v slovenski industriji, npr. pralni stroji z direktnim pogonom v podjetju Gorenje, električni mopedi z direktnim pogonom v podjetju Tomos, električna kolesa z direktnim pogonom v podjetju Elan bikes, invalidski vozički z direktnim pogonom in podobni izdelki v drugih podjetjih. Le razvoj inovativnih izdelkov z najvišjo dodano vrednostjo bo Slovenji omogočal učinkovito uresničevanje Lizbonske strategije.
V zadnjem desetletju se v razvitem svetu vse bolj uveljavljajo manjši mestni avtomobili. Ker so ta vozila lažja od večjih osebnih avtomobilov in ker je njihov pogonski sistem primerno šibkejši, lahko pričakujemo enostavnejšo vpeljavo električnega pogona.
Tudi večja vozila so primerna za uveljavitev direktnega pogona, saj je v njih več prostora za gorivo in vir energije. Predvsem mestni avtobusi, katerih vozni cikel vsebuje veliko pospeševanja in zaviranja, so zanimivi za uporabo regenerativnega zaviranja. Po literaturi so ocenjeni več kot 20 % prihranki samo z uporabo regenerativnega zaviranja. Mestni avtobusi pa so zanimivi tudi s stališča mestnih oblasti, ki lahko spodbujajo sodobne, okolju prijazne tehnologije. V javnem prometu so tudi stroški ureditev črpališč novih goriv nižji.
Izveden projekt predstavlja velik potencial za sofinancerja. Poleg vseh zgoraj omenjenih aplikacij je še najbolj ambiciozno zastavljen prodor v avtomobilsko industrijo. S pravilnimi poslovnimi potezami bi postali prvi izdelovalec najboljših DD motorjev v svetovnem merilu, katere bi v prihodnosti lahko izdelovali za vse pomembnejše avtomobilske tovarne. S tem bi si na razvijajočem se trgu ustvarili veliko prednost pred konkurenco ter imeli zavidljivo prednost v razvoju. Nova znanja pridobljena tekom razvijanja novih pogonskih sistemov bi z veliko koristijo uporabili tudi na drugih sorodnih razvojnih področjih.
Stranska (a nikakor ne nepomembna) uporaba DD motorjev je v robotih, v industrijski avtomatiki, v električnih invalidskih vozičkih, v pralnih strojih itd. Svetovno tržišče za take motorje je vedno večje, kajti DD pogon (tu veljajo zahteve po velikem specifičnem navoru) ima pred pogoni s transmisijo številne prednosti, razvidne iz opisa prednosti DD pogona.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
