Ontwerp en prototyping van AC/DC-, DC/AC- en DC/DC-omvormers
Om de vermogensdichtheid te verbeteren en de totale eigendomskost (TCO) van machine- en voertuigaandrijvingen te verlagen, biedt Flanders Make op maat gemaakte ontwerpen en prototypes van AC/DC-, DC/AC- en DC/DC-omvormers op basis van onze unieke, uitgebreide ervaring met nieuwe converterarchitecturen, halfgeleiders met grote bandafafstand (WBG) en geavanceerde koelingconcepten.
Wat bieden we aan?
Onze diensten reiken van de ontwerp- en prototypingfase tot het testen en valideren van uw op maat gemaakte energieconversiesystemen. Ons aanbod:
- Het ontwerpen, dimensioneren, integreren, benchmarken en prototypen van nieuwe concepten, waaronder:
- exploratie en selectie van nieuwe topologie (bijv. multi-poort-omvormer)
- selectie van technologie (Si, SiC of GaN) en dimensionering van de optimalisatie
- geavanceerde (pneumatische & hydraulische) koelconcepten en thermische management- en controlesystemen
- Matlab-modellering op meerdere niveaus (gebaseerd op eigen Matlab-modellen) en controleontwerp, met inbegrip van interacties tussen elektrische, thermische, mechanische en controledomeinen
- Ontwerp, modellering en controleontwerp van vermogenselektronica en controlesystemen met een co-design-aanpak (geïntegreerde dimensionering & controle);
- Het testen van:
- vermogenselektronica met een breed werkingsbereik tot 350kW/600V en tot 160kW/1kV;
- laadinfrastructuur voor voertuigen en laadinfrastructuur in G2V- en V2G-modi;
- conformiteit van laadsystemen (incl. standaard communicatieprotocol voor tests en analyses (PWM, PLC));
- volledige prestatiebeoordeling van vermogenselektronica-omvormers onder gecontroleerde omgevingsomstandigheden met behulp van uiterst nauwkeurige data-acquisitie via meerdere kanalen;
- uiterst nauwkeurige meetmethoden, speciaal ontwikkeld voor de analyse van elektrische signalen zoals beschreven in IEC 61851-1;
- het testen en valideren van controlesystemen (CSU's) en energiemanagementsystemen (EMS's) voor voertuigaandrijvingen.
Getuigenis uit de praktijk
Schaalbaar, flexibel multi-poort-omvormersysteem tot 200 kW en spanningsniveaus van 800 V
Probleem
Hybride energiesystemen in elektrische aandrijvingen hebben te lijden onder een laag rendement, meestal beperkt tot ongeveer 93%, en grote afmetingen van de gebruikte omvormers.
Oplossing
- De introductie van Wide Band Gap (SiC)-technologie voor toepassingen met hoge vermogens en hoge spanningen laat toe om de operationele schakelfrequentie van <20 kHz tot 100 kHz te verhogen, wat resulteert in lagere conversieverliezen en betere dynamische prestaties.
- Optimalisatie van het systeemontwerp, inclusief controle en thermische prestaties, met passieve componenten en een verkleining van het koelsysteem.
Toegevoegde waarde voor de klant
Onze oplossingen zorgden voor:
- een rendement van 98% bij hoge operationele vermogens;
- een aanzienlijke rendementsverbetering bij lagere operationele vermogens;
- een verminderde omvang van passieve componenten;
- een verminderde omvang van het koelsysteem;
- een energiestroom in twee richtingen, configureerbaar voor meerdere toepassingen, inclusief hybride energieopslagsystemen in elektrische aandrijvingen, op het net aangesloten back-to-back omvormers en laadsystemen.