You are here

Home › Věda a výzkum

Projekty, na kterých spolupracujeme

 

Katedra řeší, kromě jiného, hlavně projekty podpořené Technologickou agenturou České Republiky

 

Inovativní nabíjecí stanice s GaN tranzistory

Projekt Inovativní nabíjecí stanice s GaN tranzistory je spolufinancován Evropskou  unií.

V rámci Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost, programu podpory Aplikace byla Ministerstvem průmyslu a obchodu ČR přidělena dotace na projekt společnému týmu společnosti Finepower Brno (Ing. Tomáš KUPKA, Ph.D.) a Českého vysokého učení technického v Praze (prof. Ing. Jiří LETTL, CSc.).

Projekt zahrnuje výzkum, vývoj, návrh a realizaci kompaktní palubní nabíjecí stanice obsahující polovodičové součástky na bázi nitridu gallia (GaN) pracující s vysokou účinností při dosažení vysoké hustoty výkonu. Důvodem je dosažení výkonových a objemových limitů současných konvenčních palubních nabíječek využívaných v prudce se rozvíjejícím oboru elektromobility. K podstatnému zvýšení atraktivity elektrických vozidel je naléhavě nutné zajistit větší rozsah a hustší síť výkonových nabíjecích stanic. Než se tak stane, budou elektrickým vozidlům dodávat potřebnou nezávislost palubní nabíječky, které umožní, aby se prakticky každá elektrická zásuvka stala nabíjecí stanicí. Cílem projektu je proto výroba prototypu jednofázové a trojfázové nabíjecí stanice s parametry, které přesáhnou hodnoty dnes dosahované, zejména co se týká hodnot účinnosti (max 96 % při jmenovitém výkonu) a hustoty výkonu (max 3 kW/litr).

Dvoustupňová palubní nabíjecí stanice se skládá ze vstupního usměrňovače a výstupního měniče stejnosměrného napětí (DC/DC měnič). Usměrňovač obsahuje aktivní korekci účiníku "Power Factor Correction" (PFC) osazenou tranzistory na bázi nitridu gallia, které v současné době zajišťují vyšší účinnosti než běžné křemíkové i SiC (karbid křemíku) technologie díky nízkému odporu součástky v sepnutém stavu. DC/DC měnič je realizován rezonanční topologií typu LLC na primární straně a usměrňovačem na sekundární straně. Použití rezonanční topologie výrazně snižuje spínací ztráty tranzistorů. Spínací frekvence se naladí na vlastní kmitočet prvků primární strany měniče. Měnič zajišťuje regulaci výstupního napětí podle požadavků trakční baterie a dále předepsané galvanické oddělení sítě od nabíjeného elektrického vozidla zvyšující bezpečnost provozu nabíječky. Za účelem zvýšení účinnosti je měnič rovněž osazen tranzistory na bázi nitridu gallia.

Vyšší hustoty výkonu oproti stávajícím měničům toto řešení dosahuje díky vyšší spínací frekvenci PFC i DC/DC měniče. Při zachování výkonu lze potom zmenšit rozměry tlumivky PFC a transformátoru DC/DC měniče. Zvýšení kmitočtu je umožněno nižšími spínacími ztrátami GaN tranzistorů, které byly v minulosti využívány především u vysokofrekvenčních zařízení v oblasti telekomunikací. Jejich aplikace ve výkonové elektronice se objevují až v posledních letech v důsledku jejich sériové výroby s vlastnostmi požadovanými v tomto oboru.

Plakát projektu (PDF)

 

 

Inovace výuky elektrických pohonů na Mongolské Technické univerzitě v Ulaanbaataru

Projekt Katedry elektrických pohonů a trakce Fakulty elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT) je zaměřen na inovaci výuky elektrických pohonů na School of Power Engineering Mongolské technické univerzity v Ulaanbaataru (MUST).

Projekt získal podporu České rozvojové agentury a je financován v rámci programu zahraniční rozvojové spolupráce České republiky s Mongolskem. Zahrnuje modernizaci předmětu Elektrické pohony v bakalářském programu a předmětu Automatické řízení v technologických procesech v magisterském programu. Oba jmenované předměty jsou součástí akreditace udělené MUST a jejich modernizace posílí úroveň evropského standardu.

Oba jmenované předměty jsou součástí akreditace udělené MUST a jejich modernizace posílí úroveň evropského standardu.

Studenti budou po absolvování výuky znát struktury moderních elektrických pohonů a jejich řízení. Budou schopni posuzovat technické parametry pohonů a jejich komponent, budou znát detailně funkce a obecnou obsluhu jednotlivých částí. Budou rozumět základním aplikacím, a tím budou schopni vytvářet studie potřeb daného technologického procesu, specifikovat požadavky na zařízení i posuzovat nabídky dodavatelů.

V zimním semestru 2013/2014 byla anglická verze implementována na MUST českými učiteli za účasti mongolských kolegů, kteří budou ve výuce pokračovat v příštích školních letech.

  

 

 

Centrum inteligentních pohonů a pokročilého řízení (CIDAM)

(Technologická agentura České Republiky - Centra kompetence)

CIDAM je interdisciplinární V & V centrum soustřeďující týmy předních výzkumných institucí a renomovaných firem z oblasti mechatroniky. Cílem centra je dlouhodobá spolupráce účastníků v oblasti výzkumu a vývoje a přenos znalostí mezi výzkumnými organizacemi a zúčastněnými společnostmi. CIDAM cílí na řešení nových výzev v oblastech výkonové elektroniky, pohonů, řízení strojů a komplexních mechatronických systémů.

 

Výzkum a vývoj progresivních technologií pro elektrické pohony

(Technologická agentura České Republiky - Program Alfa)

Cílem projektu je výzkum robustních zůsobů řízení pohonu s asynchronním motorem založeným na metodě přímého řízení momentu (DTC). Dále se projekt zabývá návrhem diagnostických prostředků pro řídicí počítače výkonových měničů elektrického pohonu s důrazem na nasazení v trakčních aplikacích. Cílem je zvýšit komfort vývoje, návrhu, implementace a testování regulačních algoritmů vývojařům.

 

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka na Českém vysokém učení technickém v Praze má vysokou mezinárodní reputaci jako hlavní výzkumná organizace se zaměřením na automobilovou techniku. V centru jsou sdruženi výzkumní pracovníci a postgraduální studenti těchto institucí: Fakulty strojní, Fakulty elektrotechnické a Fakulty dopravní Českého vysokého učení technického v Praze, Fakulty strojní Technické univerzity v Liberci, Fakulty strojní Vysokého učení technického v Brně, Fakulta strojní Vysoké školy báňské - technické univerzity v Ostravě, Ricardo Prague a TÜV - ÚVMV. Výzkumné centrum se zaměřuje na výzkum a vývoj zážehových spalovacích motorů (benzínových, plynových, na alternativní paliva) a vznětových motorů osobních automobilů a těžkých nákladních vozidel. Výzkum motorů se týká oblastí termodynamiky, vnitřní aerodynamiky toků, přeplňování kompresorem i turbokompresorem, použitím konvenčních i nově se objevujících technologií, snižováním emisí, dynamiku motorů a optimalizací konstrukce. Mezi další výzkumné činnosti patří vývoj moderních pohonných systémů založených na elektrických a hybridních pohonech. Nové laboratoře pro výzkum a vývoj jsou umístěny částečně v historických budovách ČVUT v Praze a částečně v nové budově vědeckotechnické parku v Roztokách u Prahy. Centrum je oficiálním partnerem Gamma Technologies, Inc, lídra v oblasti speciálního simulačního softwaru. Propojení různých oblastí výzkumu Centra přináší plodnou mezioborovou spolupráci, která je důležitá pro budoucí vývoj vozidel a automobilového vzdělávání výzkumných pracovníků. Výsledky výzkumného střediska jsou pravidelně zveřejňovány na světových kongresech, například SAE World Congress v Detroitu, EPE konference, v mezinárodním recenzovaném časopisu MECCA (Middle European Journal for Car Construction). Centrum je zapojeno jako partner v několika evropských integrovaných projektů (NICE, GREEN, Roads2HYCOM). Je také členem evropského automobilového výzkumnými partnery asociace (EARPA).

  • English