EO

Hoe voorspel je de emissie in de power train van een elektrisch voertuig?

23 oktober 2019 om 17:30 uur

Hoe voorspel je de emissie in de power train van een elektrisch voertuig? Dat onderzoekt Flavia Grassi met haar collega’s Giordano Spadacini en Sergio Amedeo Pignari van de Politecnico di Milano. Onlangs gaf zij een presentatie tijdens de summerschool van de UT over de state-of-the-art in de test- en meettechniek. Onze vaste blogger en EMC/ESD specialist Niek Moonen doet verslag.

 

Een versimpelde weergave van een elektrische auto kan je zien in Figuur 1. Hier word alleen gefocust op het de aandrijving van auto en de interconnectie naar de batterij.


Het is een 3 fase DC/AC inverter, waar elke fase gemaakt wordt uit het schakelen van een enkele half-brug. Dit is te bewerkstelligen door middel van een modulatie techniek genaamd Sinusoidal Pulse Width Modulation (sPWM). In de testcase die de professor op de summer school heeft gepresenteerd, wordt er geschakeld met 34 kHz om een sinusvormige golfvorm te produceren van 117 Hz. Dit zijn dus respectievelijk de carrierfrequentie en modulatiefrequentie. De resulterende stromen die gemeten zijn in elke fase zijn weergegeven in Figuur 2.

2Figuur 2: In tijddomein en frequentie domein weergegeven, gemeten stromen in het drie fase aandrijvingssysteem van een elektrische auto


Het resulterende spectrum laat zien dat er geleidende emissie is boven 1 MHz. Dit geldt zowel voor DM en CM interferentie.


De professor gaat verder in op de CM emissie, omdat deze ook wel bekend staat als de stralende component. Over het algemeen is het lastig te bepalen welk onderdeel exact verantwoordelijk is voor het uitstoten van de elektromagnetische stralen, maar het is wel duidelijk samenhangend met de dimensies van de verschillende componenten. In Figuur 1 is duidelijk te zien dat de batterijen met lange kabels verbonden zijn met de schakelende voeding voor de motoraandrijving. Deze kabels (of soms de bus-bars) gaan zich als goede antennes gedragen bij frequenties waarvan de halve golflengte gelijk (of in de buurt van) de fysieke lengte ligt.


c= λ·f


Hierin is c de snelheid van het licht, f de frequentie in kwestie en λ de bijbehorende golflengte van deze frequentie. In het geval van een kabel met een lengte van 3,7m wordt een resonantie verwacht om en nabij de 40 MHz, en bij een gehalveerde kabellengte een ongeveer dubbel zo hoge resonantiefrequentie rond de 80 MHz. In Figuur 3 staan meetresultaten van CM stroomspectra bij 2 kabel lengtes. Hierin is duidelijk te zien dat door de kabels korter te maken de emissie piek op 38 MHz verdwijnt.


3Figuur 3: Gemeten resultaat van CM stroom over de DC bekabeling van een elektrisch voertuig, waarin de lengte van de kabels is gevarieerd.


Afwijkingen van uitgerekende frequenties zijn onder andere te wijten aan het versimpelde model dat in deze blog is gebruikt. In de presentatie, die gepubliceerd wordt op de website van de Nederlandse EMC/ESD vereniging en de website van het Scent project , is een veel uitgebreidere uitleg te vinden over het gebruik van de multi-conductor transmission line (MTL) theorie en het voorspellen van de emissie. Verdere ontwikkelingen kunnen voorts op de voet worden gevolgd via scent-itn.org en etopia-itn.org , Scents Youtubekanaal en twitter account @H2020Scent.


Met de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen is het aantal meldingen van elektrische storingen in huishoudens en bedrijven toegenomen. De Europese commissie speelt hier op in met de twee grote Europese projecten Scent en Etopia. Het gevolg? Vier jaar later hebben we 21 hoogopgeleide specialisten op het gebied van storingen in het toekomstige Smart Grid. Een cruciaal onderdeel is het begrijpen en ontwikkelen van nieuwe meettechnieken die de storingen in een nieuw daglicht plaatsen.

Onderdeel van het ontwikkelen van nieuwe test en meet technieken is het begrijpen van de huidige ‘state-of-the-art’. Een klassieke methode is jezelf helemaal verliezen in het lezen van papers, theses en boeken, maar waar te beginnen? In het kader van een goed begin is het halve werk, werd de zomerschool georganiseerd, met vele presentaties van experts vanuit heel Europa. Onderwerpen varieerden van theoretische en statische modellen van componenten tot aan “Risk versus Rule based EMC”.

 

 

Video's

Wat gebeurt er als je een gigantische propeller op een fiets zet?

Wat gebeurt er als je een gigantische propeller op een fiets zet?

Waarschijnlijk heb je je nooit afgevraagd wat er zou gebeuren als je een enorme propeller op een…

Piepkleine powertools - en ze doen het nog ook

Piepkleine powertools - en ze doen het nog ook

De Spaanse modelmaker Enos Camare gebruikt zijn 3D-printer (onder meer) om piepkleine powertools…

Dit is wat een raket met je vinger zou doen

Dit is wat een raket met je vinger zou doen

YouTuber The Backyard Scientist probeert allerlei experimenten uit waar gewone mensen te bang of…

Playmobil’s Robert gaat op onderzoek uit in de ruimte

Playmobil’s Robert gaat op onderzoek uit in de ruimte

Playmobil's Robert bezoekt Esa-astronaut Matthias Maurer in het internationale ruimtestation om…

Een boost voor vliegende insectenbots

Een boost voor vliegende insectenbots

Een nieuwe fabricagetechniek, ontwikkeld door een team van elektrotechnici van het MIT, produceert…

Meer videos »

Laatste nieuws

Noren willen reizen transformerren met elektrische vliegboot

Te land, ter zee en in de lucht: Noren bouwen elektrische vliegboot met wielen (video)

Een Noors bedrijf ontwikkelt een klein elektrisch watervliegtuig dat het lokale passagiersverkeer op grote schaal kan transformeren. Het ontwerp van de romp wordt momenteel getest in de sleeptank van Sintef in Trondheim.

Nieuw leven voor gebarsten autoruit (video)

Nieuw leven voor gebarsten autoruit (video)

Audi, Reiling Glas Recycling, Saint-Gobain Glass en Saint-Gobain Sekurit hebben een proefproject gelanceerd voor het recyclen van gebarsten autoglas. Het doel is de ontwikkeling van een gesloten materiaalkringloop.

Nederland en Noordzee-buurlanden willen 150 gigawatt windenergie opwekken in gezamelijke 'energiehubs'

Nederland en Noordzee-buurlanden willen 150 gigawatt windenergie opwekken in gezamelijke 'energiehubs'

Op de North Sea Summit in Denemarken maakten Nederland, Duitsland, België en Denemarken bekend de productie van windenergie op de Noordzee flink op te schroeven en nauwer te gaan samenwerken. Er komen onder meer …

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Product van de maand

RSS
Gecodeerde, contactloze veiligheidsschakelaar PSEN cs5 en PSEN cs6 Veiligheidsschakelaar voor de hek- en positiebewaking

PSENcode is zowel bedoeld voor de standbewaking van afschermingen volgens EN 60947-5-3 als voor de positiebewaking. Door...

Agenda

17 mei 2022, Parijs

Global Industrie

De internationale Franse industrievakbeurs Global Industrie integreert dit jaar Measurement World en GAS...

18 mei 2022, Kortrijk

Indumation

Techno-scène voor industriële automatisering.

24 mei 2022

PPA event

Het Productie Proces Automatisering (PPA) event biedt informatie over Industrie 4.0, Industrial Internet...

Meer agendapunten »