Cała naprzód dla e-napędu do celów transportu lądowego, morskiego i powietrznego
Elektryczne układy napędowe stosowane są w samochodach, statkach i samolotach zasilanych w pełni energią elektryczną. Zbudowane są zazwyczaj z podzespołów elektrycznych, przetwornic energoelektronicznych, systemów sterowania i akumulatorów umożliwiających wprawienie pojazdu w ruch. Upowszechnienie pojazdów elektrycznych, które zanieczyszczają środowisko w dużo mniejszym stopniu niż te napędzane paliwami kopalnymi, wymaga jednak zwiększenia wydajności współczesnych e-napędów. Aby zgłębić wiedzę niezbędną dla osiągnięcia tego celu, zespół inicjatywy ADEPT (ADvanced Electric Powertrain Technology) podjął wyzwanie utworzenia i przeszkolenia wielodyscyplinarnej sieci badawczej finansowanej przez fundusz sieci szkolenia początkowego z programu działań Marie Curie. Kolejnym celem naukowców było opracowanie wirtualnego środowiska programistycznego wspierającego rozwój e-napędów. Kapitał ludzki i wirtualna platforma W ramach projektu ADEPT powstała sieć szkoleniowa, w skład której weszło 12 początkujących (ESR) i dwóch doświadczonych (ER) naukowców. Dla jej członków przygotowano spersonalizowane programy szkoleniowe w oparciu o współpracę w zakresie stosowanych metod badawczych, przekazywania wiedzy, wspierania publikacji oraz organizacji delegacji i warsztatów. Program szkoleń objął swym zasięgiem szereg zagadnień z różnych dziedzin, włączając w to integrację e-napędu z pojazdem, oddziaływania elektromagnetyczne, systemy regulacji termicznej, mechaniczne i wibroakustyczne, a także aplikacje służące do sterowania pojazdem. Opowiadając o sukcesie projektu, jego koordynatorka, profesor Elena Lomonova, przypisuje go po części „profesjonalizmowi, którym wykazali się członkowie międzynarodowego zespołu, dużemu zasięgowi sieci i umiejętności wspólnego rozwiązywania skomplikowanych problemów”. Oprócz doskonalenia zdolności potrzebnych do dalszego rozwoju e-napędu zespół projektowy stworzył wirtualną platformę do analizy predykcyjnej i symulacji opracowywanych systemów, pozwalając inżynierom na przygotowywanie scenariuszy testowych przed przystąpieniem do budowy konstrukcji. Wspomniana platforma została już udostępniona w serwisie GitHub i – jak mówi profesor Lomonova – „może być użytkowana zarówno przez inżynierów, jak i naukowców, skracając czas trwania procesów analizy, projektowania i rozwoju podzespołów e-napędu. Pozwoli to zmniejszyć generowane koszty bez uszczerbku dla dokładności prowadzonych prac”. Rola branży transportowej w realizacji celów energetyczno-klimatycznych Unijna polityka energetyczno-klimatyczna wyznacza cele w zakresie wydajności energetycznej na rok 2020. Oprócz planowanej redukcji emisji gazów cieplarnianych dotyczą one również wprowadzania alternatyw dla paliw kopalnych w kontekście zaopatrzenia w energię. Odnośnie do samochodów, dobrym przykładem takich działań jest unijna inicjatywa na rzecz ekologicznych pojazdów Green Vehicles Initiative, która ma za zadanie wesprzeć rozwój nowych i bardziej zrównoważonych form transportu drogowego. Poza badaniem wydajności i bezpieczeństwa pojazdów napędzanych biopaliwem i wodorem inicjatywa ta poszukuje alternatyw dla pojazdów z silnikami benzynowymi i silnikami Diesla wśród innowacyjnych modeli elektrycznych i hybrydowych zasilanych akumulatorowo. Projekt ADEPT ma wyjątkową możliwość wsparcia tych wysiłków, ponieważ w skład jego konsorcjum wchodzą partnerzy przemysłowi zajmujący się produkcją układów napędowych, w tym firmy takie jak Siemens, MACCON czy Triphase. Jak zauważa profesor Lomonova: „Zorganizowane w obrębie nowej sieci szkolenia pozwoliły stworzyć wspaniały zespół najwyższej klasy inżynierów i specjalistów gotowych, aby zapisać się w historii unijnych uniwersytetów i firm, również tych z sektora motoryzacyjnego i energetyki wiatrowej”. W celu dalszego rozwoju proponowanych rozwiązań, zespół projektowy udoskonala obecnie platformę wirtualną, skupiając się na skróceniu czasu trwania fazy projektowania i rozwoju podzespołów pojazdów. W ten sposób podejście, którym kierują się uczestnicy inicjatywy ADEPT, lepiej dopasuje się do przeważających trendów Przemysłu 4.0 skupiających się przede wszystkim na rozwoju automatyki, zbiorów Big Data i Internetu rzeczy (Internet of Things, IoT).
Słowa kluczowe
ADEPT, e-napęd, pojazdy elektryczne, ekologiczne źródła energii, zmiana klimatu, transport, Przemysł 4.0, samochody, statki, samoloty, układ napędowy
