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

Een fiets met zaagblad-wielen voor op het ijs

Fiets met zaagblad-wielen voor op het ijs

Het heeft nu even gedooid en dat geeft handige jongens (en meisjes) nèt de tijd om de fiets…

Weerbestendige wissel

Weerbestendig wissel

De Nederlandse werktuigbouwkundige Richard de Roos bedacht tien jaar geleden een weerbestendig…

Treinen die 'gewoon' rijden bij sneeuw

Treinen die 'gewoon' rijden bij sneeuw

Bij ons ligt het treinverkeer meteen zo goed als stil als het sneeuwt. Maar er zijn ook landen waar…

Chinezen halen Guinness Wereldrecord met Van Gogh

Chinezen halen Guinness Wereldrecord met Van Gogh

De Chinezen hebben een nieuw Guinness Wereldrecord gevestigd voor de langste animatie uitgevoerd…

The Things Conference 2021

The Things Conference 2021

Onlangs vond The Things Conference 2021 plaats: een week vol online informatie en debatten over IoT…

Meer videos »

Laatste nieuws

FME: Stageplekken in de tech sector gezocht

FME zoekt stageplekken in de tech-sector

Door de coronacrisis is er een tekort aan stageplekken in de technologie ontstaan. Op dit moment zoeken ruim 400 studenten een stage of leerbaan voor een technische opleiding in de metaal en metalektro. FME roept…

Terahertz-beeldvorming van grafeen maakt de weg vrij voor industrialisatie

Terahertz-beeldvorming van grafeen maakt de weg vrij voor industrialisatie

Röntgenscans zorgden voor een revolutie in medische behandelingen doordat we in mensen konden kijken zonder operatie. Evenzo dringt terahertz-spectroscopie door grafeenfilms waardoor wetenschappers gedetailleerde…

Elon Musk beloont 's werelds beste CO2-afvangers met 100 miljoen dollar

Elon Musk beloont 's werelds beste CO2-afvangers met 100 miljoen dollar

Elon Musk daagt ontwerpers wereldwijd uit om met robuuste CO2-afvangsysteem te komen. Hij heeft een vier jaar durende prijsvraag uitgeschreven met een prijzenpot van 100 miljoen dollar.

Meer nieuws »

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Gratis nieuwsbrief

safety update
 

Product van de maand

RSS
Veilige Laserscanner PSENscan | Productieve ruimtebewaking!

De veiligheidslaserscanner PSENscan biedt een tweedimensionale ruimtebewaking met een openingshoek van 275 graden en een...

Agenda

1 maart 2021, online

Embedded World + Congatec

Embedded World en Congatec vinden dit jaar online plaats.

4 maart 2021, online

Webinar: Selectie en installatie van Atexkabelwartels: hoe het wel en niet moet

Helaas worden er nog veel fouten gemaakt met de selectie en toepassing van Atex kabelwartels. Hierdoor...

4 maart 2021, online

Webinar: Versnelling van de regionale energietransitie beroepsonderwijs

De eerste in een reeks van 5 webinars over werken aan groen herstel vanuit publiek-private samenwerkingen...

Meer agendapunten »