Nikos exjobb främjar forskningen om kompakta och effektiva drivsystem

måndag, november 30, 2015

Erfarenhet från Tesla Motors och KTH Formel E-Racing Team gör Nikos Apostolopoulos examensarbete mycket värdefullt för forskningen om ultrakompakta integrerade elektriska drivlinor.

Nikolaos Apostolopoulos
Nikos Apostolopoulos har undersökt en SPB-omvandlare som feltolerant val för styrning av en PMSynRel-motor.

Grunden för Nikos examensarbete är ett SHC-finansierat doktorandprojekt på KTH, som utforskar högeffektiva, ultrakompakta integrerade elektriska drivsystem. Forskningen syftar till att kombinera en SPB-omvandlare (Stacked Polyphase Bridges Converter) och en permanentmagnetassisterad synkron reluktansmotor. SPB:ns modulära struktur gör det möjligt att använda en liten, icke-elektrolytbaserad kondensator, vilket förenklar konceptet med en integrerad elektrisk drivlina. I det långa loppet, kan lösningen minska både kostnad och vikt för el- och elhybridfordon.

Nikos Apostopopolous with prototype
Nikos examensarbete har resulterat i en fullt fungerande SPB-prototyp med fyra submoduler.

Nikos bidrag är en fullt fungerande SPB-prototyp med fyra submoduler. Prototypen verifierar fördelarna med en SPB-omvandlare och fungerar som ett verktyg för att undersöka exempelvis dynamiskt beteende, reglerstabilitet och felhantering som man tidigare endast har simulerat. Arbetet kommer också att ligga till grund för den slutgiltiga prototyp som ska integreras till ett kompakt och effektivt drivsystem.

-Det största utmaningen var att utforma kretskortet, förklarar Nikos. Eftersom SPB-omvandlaren bygger på god kommunikation mellan submodulerna, krävdes en design som minimerade störningarna mellan varje kort. Eftersom varje submodul ligger på olika potential fick jag också lösa flera isoleringsproblem. Under hela konstruktionsförfarandet krävdes att jag tänkte framåt och försäkrade mig om att varje detalj och implementeringsfråga analyserades.

Innan examensarbetet tog sin början gjorde Nikos sex månaders praktik på Tesla Motors i Kalifornien, där han arbetade med reglerfrågor i gruppen för drivlinearkitektur.

–Nikos erfarenheter från praktiken på Tesla och även hans engagemang i KTH Formel E-Racing Team har varit mycket värdefulla för vår forskningsgrupp, säger docent Oskar Wallmark, Nikos handledare. Med hjälp av prototypen har vi kunnat verifiera vissa aspekter experimentellt som vi tidigare bara studerat genom simuleringar. Nikos bidrag till vår forskning är bästa tänkbara resultat av ett examensarbete.

–Testerna var definitivt den roligaste delen, säger Nikos. Jag tillbringade otaliga timmar i labbet bara för att ”få det att fungera”. Vissa dagar gick inget som det skulle och andra fortskred arbetet riktigt snabbt. Känslan är ovärderlig varje gång man kommer ett steg närmare den färdiga enheten.

I framtiden vill Nikos forska om moderna elektriska drivsystem inom industrin eller universitetsvärlden. Men ett intresse ligger honom särskilt varmt om hjärtat:

–Jag är en stor beundrare av högpresterande bilar och skulle älska att arbeta i ett racingteam, avslutar Nikos Apostolopoulos.

Nikos Apostolopoulos presenterar sitt examensarbete ”Design and implementation of an SPB converter for fault tolerant PMSynRel motor control” måndagen den 7 december 11.00 i Seminarierummet, Teknikringen 33, KTH.

Om projektet
Examensarbetet ”Design and implementation of an SPB converter for fault tolerant PMSynRel motor control” har genomförts vid Skolan för elektro- och systemteknik, KTH. Det har ingått i doktorandprojektet ”High-efficient, ultra compact integrated electric drives for tomorrow’s alternative drivetrains” som är en del av Svenskt el- och hybridfordonscentrum (SHC).

Medverkande:
Nikolaos Apostolopoulos, masterstudent
Oskar Wallmark, handledare
Mojgan Nikouei Harnefors, doktorand
Lebing Jin, doktorand
Hui Zhang, doktorand

För mer information om SHC projektet, kontakta Oskar Wallmark; telefon 08 790 8135, eller e-post oskar.wallmark@ee.kth.se

Text: Emilia Lundgren