Dialog krävs för utveckling av kostnadseffektiva elmaskiner

torsdag, augusti 28, 2014

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 >>