Elektrisch varenTjerk JansmaMatchmakingDutch Powerdd. 25/4/13Leeuwarden
Techniek Zorg en WelzijnEducatie enCommunicatieEconomie enManagement4 Instituten
De NHL Hogeschool biedt• 70 Voltijd bachelor studies• 4 Instituten (Z&W, E&C, EcMa, Techniek)• 4 Associate Degrees• 42 Dee...
Techniek :MaritiemInstituutWillemBarentszTechniek :EngineeringOpleidingen• Ocean Technology• Maritiem Officier• Maritieme ...
Waardevol maken van kennis
Het versterken van de concurrentiepositie van deNoordelijke Jachtbouw d.m.v. Innovatie & KenniscirculatieSpeerpunten1. Aan...
Frisian Solar Challenge:2006:2008:2012:
Frisian Solar Challenge 2008:46 deelnemers39 uitgevaren
Elektrische aandrijvingProject:Ontwikkeling Fysian Hydrogen Xperience
Duurzame Ponten in FryslânTwee soortgelijke ponten operationeel in FryslânDoel : schoon, onbemandDe Burd - PM Kanaal Langw...
PV-Sportboot.nlProject:Ontwikkeling eerste commerciële solarboot
tKenniscentrum duurzame energieCC renewable energyMission:Development of competence on renewable energy and related techni...
Research lines of HSDE (1)• (Applied) research & development of PV-technology (BIPV)– Focus on system not on components (c...
(Applied) research & development of EV-technology– Goal : increase of efficiency of electrical powertrain i.e. controller ...
• Implementation factors– Customer behaviour i.r.t. electrical transportation (vehicles and vessels)AIO-traject– Renewable...
Scan van gerelateerdeprojecten• Solarboat race(FSC)• Proeftuin intelligentenettenVeendam; TKI• Hybrideambulance• Duurzamee...
E-Drive, auto• Hogere spanning (400 - 600 V)• Vaak nog een overbrenging• Regeneratie (tot 80% terugwinning)• Toekomst :– M...
E-Drive, pleziervaart• zeilboten & kruisers tot ± 14 meter• Kleinere vermogens (10 – 15 kW; 1 of 2 stuks• Veelal lagere sp...
Markt ontwikkeling, pleziervaartuigenElektr. aandrijvingen
Ontwikkeling speciale regelaar• Snelle (meer) processoren in regelaar hardware• Precieze en deterministische sturing van M...
Ontwikkeling speciale motor• Schroefrendement : hoog bij grote diameter (tot 80%)• Spec : operationeel instelpunt / dynami...
Energy - labels for (componenten van) of e–drives 0 – 10 kW.Goal : Determination of : System performance of e-drive (the s...
Rv+-Rw Motor Schr T/F Boot+-V* w* V,I w T F vRv--T/F BootRw Motor SchrMotor0501001502002503000 5 10 15 20 25 30speed(rad/s...
Testbank voor generatoren en motoren, controlers
Nieuwe motor, generator en controler concepten & ontwikkelingen
E-Drive, vrachtvaart• Onvoldoende accu capaciteit voor enige actieradiusvoor puur elektrisch varen.• Soms elektrisch om in...
Factoren in fossiele brandstoffen
Zwaardere scheepvaart LNG• Vrachtvaart, veerdiensten• Schoonste (nog wel fossiele) variant• Regelbaarheid van LNG : beperk...
LNG, carriers; vrachtwagens
schematicLNG-motor 1Gen1IntelligentDC-busLNGmotor3Gen3LNG-motor 2Gen2HotelusageOtherequipmE-motor(s)energy consumersEnergy...
resumerend:• Er is een groeiende markt voor elektrisch varen• Systeemdenken essentieel voor verdere verbeteringen• Motor D...
resumerend:Multi gen sets :• dc/ac-bus; de- of centrale intelligentie• Schakelverschijnselen, transienten• Niet altijd rob...
Bedankt voor de aandachtVragen en opmerkingen welkom ook in latere instantiet.jansma@nhl.nl
130521   elektrisch varen
130521   elektrisch varen
130521   elektrisch varen
130521   elektrisch varen
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

130521 elektrisch varen

405

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
405
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
5
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

130521 elektrisch varen

  1. 1. Elektrisch varenTjerk JansmaMatchmakingDutch Powerdd. 25/4/13Leeuwarden
  2. 2. Techniek Zorg en WelzijnEducatie enCommunicatieEconomie enManagement4 Instituten
  3. 3. De NHL Hogeschool biedt• 70 Voltijd bachelor studies• 4 Instituten (Z&W, E&C, EcMa, Techniek)• 4 Associate Degrees• 42 Deeltijd bachelorstudies• 15 Masters• 66 Cursussen en post-hbo-opleidingen• 14 Lectoraten• 13 Kenniscentra• 3 locaties (Rengerslaan, Angora Leeuwarden,Terschelling,)Techniek)opleidingen11000 studenten750 medewerkers
  4. 4. Techniek :MaritiemInstituutWillemBarentszTechniek :EngineeringOpleidingen• Ocean Technology• Maritiem Officier• Maritieme TechniekOpleidingen• Werktuigbouwkunde• Informatica• ElektrotechniekKenniscentra & Lecoraten• Kenniscentrum Jachtbouw• Kenniscentrum Computer Vision• Kenniscentrum Engineering• MSTC• Kenniscentrum Duurzame Energie• Lectoraat : Maritiem, Marien Milieu & veiligheidsmanagement• Lectoraat : Maritieme innovatieve technieken• Lectoraat : Zonnestroom & vervoer• Lectoraat : Wind Energie• Lectoraat : Open Innovatie
  5. 5. Waardevol maken van kennis
  6. 6. Het versterken van de concurrentiepositie van deNoordelijke Jachtbouw d.m.v. Innovatie & KenniscirculatieSpeerpunten1. Aandrijvingen (elektr. Varen / PV toepassingen)2. Materialen (Composieten)3. Bedrijfsvoering (marketing + marktonderzoeken)4. Productie (ERP, Lean productie, kwaliteit)5. Ontwerp6. ICT (tracking, cloud computing)
  7. 7. Frisian Solar Challenge:2006:2008:2012:
  8. 8. Frisian Solar Challenge 2008:46 deelnemers39 uitgevaren
  9. 9. Elektrische aandrijvingProject:Ontwikkeling Fysian Hydrogen Xperience
  10. 10. Duurzame Ponten in FryslânTwee soortgelijke ponten operationeel in FryslânDoel : schoon, onbemandDe Burd - PM Kanaal Langweer - De Brekken
  11. 11. PV-Sportboot.nlProject:Ontwikkeling eerste commerciële solarboot
  12. 12. tKenniscentrum duurzame energieCC renewable energyMission:Development of competence on renewable energy and related techniques= valorisation =• New/young professionals of NHL university of applied sciences• Strengthening related skills and experiences• Executing own research projects and projects with SME’s;• Relation with region of North Netherlands (nature, water, energy, silence, tourism, space)VisionSelf supporting competence centre with differentiated (or unique) knowledge• Specialist in e-motors/generators and controllers; e-drives 1 – 100 kW; applications• PV-systems – better performance (under all situations); vertical; polymers• Smart grid , smart home - applications• Behaviour and adaption of ‘renewable resources’, e-mobility, e-prosumersambitie
  13. 13. Research lines of HSDE (1)• (Applied) research & development of PV-technology (BIPV)– Focus on system not on components (cells) and modules– Integration of more functions (construction, isolation, esthetical, easy to clean, energy)– Integration of PV in 3D-surfaces as hulls of ships (plastics, polymers)and vertical as’ building elements’. (walls)– Functions to be explored• Resistance to humidity• Transparency (light resistance) in time (becoming more yellow)• Mechanical robustness (strength, deformation)• UV-resistance• De-lamination• Oxidation• Different materials, characterisation of polymers• Production process parameters
  14. 14. (Applied) research & development of EV-technology– Goal : increase of efficiency of electrical powertrain i.e. controller plus motor /generator in mobile applications. System level.– New concepts better suited for their application. (dynamic behaviour)– Reduction of components : direct drive, low speed motor, high efficiency (marine)– Modelling, simulation of PM machines; FOC, DTC, d-q transformations– New electro magnetic concepts (magnetic and thermal design)– Pm generators, smooth running reduced ripple cogging Torque, less wear andnoise– Control algorithms– Sensor less control– Test equipment to prove new concepts / fine tuning– New controller with extra computing power for complex algorithms and fine controlof MOSFETS = additional firm- and softwareResearch lines of HSDE (2)
  15. 15. • Implementation factors– Customer behaviour i.r.t. electrical transportation (vehicles and vessels)AIO-traject– Renewable energy in households; role of pro-sumer (producer and consumer)conscious of own energy need versus availability local and remote (€)– Smart meter, non-intrusive analysis, load scheduling.Local trading– Smart home, smart neighbourhoods autarkic villages• E-lab situated on NHL-hogeschool– Home base for researchers– demo and test environment– To be used by SME’s and universities– Lab and application centre– Coordination centre of field experimentsResearch lines of HSDE (3)
  16. 16. Scan van gerelateerdeprojecten• Solarboat race(FSC)• Proeftuin intelligentenettenVeendam; TKI• Hybrideambulance• Duurzameenergiein bestaandewoningen• NEND Integraledakbedekking / PV• D4E -Gecombineerdeoplaadpaal• NEND PVsportboot• NEND elektrosloep 500• ElectrCatamaran /vervolg Lyiang• IPC duurz toepassingen jachtbouw• Ergometer• Zonnecellen in buiskap & bimidi• Zonnecellen in ploymeren• All ElectriclivingHot Spot DuurzameEnergie 17• Sinnedyk• RAAK : SEM 2 / Onderscheidendconcurrentievoordeel doorintelligentedienstverlening voorduurzameenergiesystemen• Gebouwbeheersing / monit UPC• Zonnepont onbemand & elektrisch• Garnalen visserij verduurzamen• LNG in maritiemevervoer• MEOS• Bakscooter• Batterij APK-check mobieletoepas.• EnergielabelingEV; testbank• Voortraject PV park & rideparkeerterreinkenniscampus• NieuwePM motor
  17. 17. E-Drive, auto• Hogere spanning (400 - 600 V)• Vaak nog een overbrenging• Regeneratie (tot 80% terugwinning)• Toekomst :– Minimalisatie van aantal componenten– Lichtere constructies– Direct drive;– Electr, differentieel– Motor : centraal (geveerde deel) of ‘in wheel’
  18. 18. E-Drive, pleziervaart• zeilboten & kruisers tot ± 14 meter• Kleinere vermogens (10 – 15 kW; 1 of 2 stuks• Veelal lagere spanning (48V)• Geen standaardisatie qua inbouw / CE• Vergelijkbaar met direct drive autotoerental tot 1000 t/min.• Geen regeneratie(uitzondering zeer luxe zeiljachten)
  19. 19. Markt ontwikkeling, pleziervaartuigenElektr. aandrijvingen
  20. 20. Ontwikkeling speciale regelaar• Snelle (meer) processoren in regelaar hardware• Precieze en deterministische sturing van MOSFETS.• Elektronische commutatie : pwm / blok, sinusoidaal blok, FOC• Sensor less control• Speciale layout hardware (EMC, capaciteit)• Zeer goede timing verminderd spikes en reduceert warmteontwikkeling motor; hoger rendement• Uitdaging : geen koeling.
  21. 21. Ontwikkeling speciale motor• Schroefrendement : hoog bij grote diameter (tot 80%)• Spec : operationeel instelpunt / dynamisch belastingprofiel.• Compromis vinden optimale magnetische flux; warmte flux• Laag toerental (maritieme toepassing)– Buitenloper (relatief hoger koppel)– Dubbel axiaal (grote diameter; veel lucht)• Actieradius; rendement; prijs• Type motor; # pool & magneten; Vormen van magneet rotor
  22. 22. Energy - labels for (componenten van) of e–drives 0 – 10 kW.Goal : Determination of : System performance of e-drive (the strength of the chain)and the main components being motor, controller, power stage (mosfets)Definition of strong and weak spots; improvements• Testing under dynamic load and conditions.• Measurements are calibrated and repeatable.• Tracking and tracing of all related parameters.Mechanical en electrical power (e.g. T, w, I, V, rpm; dynamic load profile)Ps. In cooperation with SEFF, EV-NLRealisatie en gebruik testbench
  23. 23. Rv+-Rw Motor Schr T/F Boot+-V* w* V,I w T F vRv--T/F BootRw Motor SchrMotor0501001502002503000 5 10 15 20 25 30speed(rad/s)T (Nm)w48V (rad/s)wschroef (rad/s)w17V (rad/s)
  24. 24. Testbank voor generatoren en motoren, controlers
  25. 25. Nieuwe motor, generator en controler concepten & ontwikkelingen
  26. 26. E-Drive, vrachtvaart• Onvoldoende accu capaciteit voor enige actieradiusvoor puur elektrisch varen.• Soms elektrisch om in haven te manoeuvreren• Wel relatief schone fossiele alternatieven.– (Bio-) schone diesel (roetfilters, katalysator)– Liquified Natural Gas– Regelgeving wordt strakker (‘16 : in land aandrijving CCR-4)• Hybride : diesel/elektrisch LNG/elektrisch
  27. 27. Factoren in fossiele brandstoffen
  28. 28. Zwaardere scheepvaart LNG• Vrachtvaart, veerdiensten• Schoonste (nog wel fossiele) variant• Regelbaarheid van LNG : beperkter irt diesel• Grotere tank• Cryogeen (-162 C); boil off• Infrastructuur nog niet gereed
  29. 29. LNG, carriers; vrachtwagens
  30. 30. schematicLNG-motor 1Gen1IntelligentDC-busLNGmotor3Gen3LNG-motor 2Gen2HotelusageOtherequipmE-motor(s)energy consumersEnergy producersEnergystorage
  31. 31. resumerend:• Er is een groeiende markt voor elektrisch varen• Systeemdenken essentieel voor verdere verbeteringen• Motor DC, AC• Van veilige spanning naar hogere spanning• Compromis : rendement, actieradius, prijsLNG / hybride lng• Wanneer LNG/elektrisch hybride• Hybride : kan bij groot dynamisch gebruik• Ecologische of economische haalbaarheid of investering• Hybrid – dynamische belasting & hotelgebruik
  32. 32. resumerend:Multi gen sets :• dc/ac-bus; de- of centrale intelligentie• Schakelverschijnselen, transienten• Niet altijd robuust• Veiligheidsissues• Opleiding/training• Configuratie; bouwblok dimensionering, aantal• Wel dan geen accu’s opnemen in lng elektrische system
  33. 33. Bedankt voor de aandachtVragen en opmerkingen welkom ook in latere instantiet.jansma@nhl.nl
  1. A particular slide catching your eye?

    Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

×