e3Power

Kehitämme E3Power-projektissa systeemitason lähestymistapaa työkoneiden sähkö- ja hybridivoimalinjojen suunnittelun optimoinnille. Projektissa vastaamme kysymykseen: Kuinka sähköinen voimalinja raskaalle työkoneelle tulisi (1) määritellä, (2) suunnitella, (3) rakentaa sekä (4) kuinka sitä tulisi käyttää ja (5) valvoa, kun tiedossa on koneen arvioitu käyttöprofiili sen suunnitellun eliniän aikana?

Ensimmäisessä työpaketissa projektissa keskitytään raskaan työkoneen voimalinjan määrittelyyn, suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön akkujärjestelmätasolla. Tutkimustoimenpiteet kattavat muun muassa akkujärjestelmien määrittelyn, kennojen käyttäytymisen ja suunnittelurajoitteet ääriolosuhteissa, sekä laskennallisten suunnittelumenetelmien ja latauksen sähköverkkointegraatiokonseptien kehittämisen. Kehitettyjä menetelmiä testataan ja validoidaan Turun AMK:n e-Rallycross-auton muodostamassa Living Lab -ympäristössä. Kyseessä on testikäyttöön tarkoitettu ajoneuvo, jonka käyttöympäristö on tarkkaan määritelty, ja joka vaatii sähköiseltä voimalinjalta operointikykyä äärimmäisen haastavissa kuormitusolosuhteissa. Samalla mahdollistetaan tulosten ja kehitettävien menetelmien saumaton siirtyminen projektikonsortion yritysten käyttöön.

Jälkimmäisessä työpaketissa keskitytään voimalinjan käyttöön ja valvontaan. Tutkimustoimenpiteissä hyödynnetään systeemistä lähestymistapaa, jossa matalan tason fysikaalisia akku- ja voimalinjamalleja yhdistetään suurempiin epälineaarisiin simulaatiomallikokonaisuuksiin. Pyrkimyksenä on rakentaa malleista digitaalisia kaksosia, joissa laskennallista mallinnusta täydennetään on-line reaalimaailman mittauksista saatavalla datalla. Laskentamallikehityksen lisäksi työpaketin tutkimustoimenpiteisiin lukeutuvat lisäksi mm. työkoneiden integroidut sähkökäytöt ja hydrauliikkajärjestelmät, akun eliniän optimointi sekä sähköisen voimalinjan optimaalinen ohjaus.