hala_1920x630

Výzkum na Katedře

Výzkumné a vývojové projekty na FEL jsou řešeny pod záštitou R&D centra RICE. Katedry zajišťují propojení mezi naším výzkumem a vzdělávací činností a využívají nejnovější poznatky ve výuce.

Klíčové projekty

ZAŘÍZENÍ PRO KOMPENZACI ZEMNÍCH PORUCH

Zemní spojení vzniká nejčastěji dotykem porostů či ptactva s vodiči vedení vysokého napětí. Je to nebezpečný stav, při kterém vzniká

  • přepětí,
  • nebezpečné dotykové a krokové napětí,
  • riziko požáru,
  • riziko přerušení dodávek elektrické energie.

Zemní spojení se tradičně kompenzuje zhášecí tlumivkou. Ta však zanechává zbytkový proud.

kompenzace

DJI_0362_750x750_v2

Vícefázové pohony

Vývoj elektrických pohonů v poslední době zaznamenává prudký nárůst zejména v souvislosti s rozvojem plně elektrických (bateriových) a hybridních vozidel, a zároveň klade velký důraz na zvyšování účinnosti, spolehlivosti a minimalizaci rozměrů.

Tradiční technologie s třífázovými motory již v těchto ohledech narážejí na své technické limity a nedokáží tento trend déle sledovat. Pozornost se proto stále více obrací směrem k novým technologiím s vícefázovými elektrickými motory, disponujícími řadou technickoekonomických výhod. Vícefázový motor elektrického vozidla je menší, výkonnější, produkuje nižší hluk a je spolehlivý – i přes výpadek fáze (nebo více fází) je motor schopen dojet do cíle. Dá se proto očekávat, že v budoucnosti bude naprostá většina elektrických vozidel (automobily, autobusy, …) vybavena právě vícefázovými systémy.

FEM3

1and3harm

Výzkumný tým RICE se problematikou vícefázových elektrických motorů zabývá již několik let a přispívá tak k rozvoji elektromobility a veřejné dopravy. V současnosti se věnuje zejména technikám injektáže harmonických proudů do statoru s cílem zvýšení výkonu při stávajících rozměrech, a to až o 20 %.

Modelování dopravy

Zabýváme se modelováním dopravy a detailními simulacemi elektrických vozů. Naše modely a simulace využívají průmysloví partneři jako Škoda Group, Eaton či ZF. Vyvíjíme modely plně elektrických a hybridních vozidel do open-source simulátoru dopravy Eclipse SUMO, díky čemuž může kdokoliv simulovat a analyzovat pohyb a energetické nároky elektrických vozidel, stejně tak jako stav a vytížení nezbytné napájecí infrastruktury (trolejového vedení, trakčních měníren). Lze detailně zkoumat faktory ovlivňující chování vozidel na trase a jejich energetické požadavky, například vliv okolního provozu a nepředvídatelných událostí (dopravní zácpy, nehody, objížďky, výpadky dodávek el. energie). Simulátor je ve spolupráci s městskými dopravními podniky využíván pro ověření dimenzování vozidel městské hromadné dopravy (MHD) a trakční infrastruktury pro dosažení maximálního podílu elektrické MHD při minimálních investičních a provozních nákladech.

doprava

Disponujeme know-how v oblastech:

    • Simulace elektrických vozidel, včetně vozidel drážních, na definované trati pomocí nástrojů Matlab/Simulink případně dalšího software pro simulaci multifyzikálních systémů
    • Simulace spotřeby energie elektrických vozidel založené na stochastickém modelování
    • Simulace plně elektrických a hybridních vozidel v mikroskopickém simulátoru dopravy SUMO, včetně zahrnutí současné simulace napájecí infrastruktury a okolní dopravy
    • Modelování pohonných jednotek elektrických vozidel
    • Power-management elektrických vozidel

 

 

Tavič

Experimentální zařizení pro řízený rezistivní ohřev kovových ingotků pro materiálový výzkum. Vyvinuto ve spolupráci s katedrou KEI pro výzkumné aktivity ZČU a University of Chemnitz.

_MG_2839_cb_1024

Obr.: Laboratorní experiment na prototypu taviče

Solární systém pouličního osvětlení

Jedná se o návrh komplexního řešení solárního veřejného osvětlení s funkcí biodynamického osvětlení.

Vyvíjený koncept veřejného osvětlení umožňuje regulovaný přechod mezi teplým a studeným světlem. Navržené osvětlení umožňuje potlačení nežádoucí modré složky světla během noci. Modrá složka světla totiž ovlivňuje tvorbu hormonu melatoninu v těle, který působí na cirkadiánní rytmus (biorytmus bdění a spánku).

V rámci tohoto projektu vyvíjíme specifické jednotky MPPT sloužící pro získávání maximálního výkonu ze solárního panelu. Součástí navržené jednotky je také vývoj LED driverů pro možnost změny barvy světla. Dále se zabýváme jednotkou zajištující vhodné nabíjení a ochranu baterií, tzv. BMS (Battery Management System). Baterie solárního systému využívá moderní LTO články (Lithium Titanate Oxid).

Současný stav slouží hlavně ke sběru dlouhodobých provozních dat a ověření topologie s tím, že v budoucnu budeme rozšiřovat systém o další varianty obnovitelných zdrojů energie.

lampa

Electronic Energy storage system (EESS)

Elektronický energy storage system (EESS) integruje energetické úložiště složené z 12 bateriových packů a výkonovou část založenou na 3 výkonových měničích SHRack v rackovém rozvaděči. Na výstupu je použit filtr typu LC. EESS je určen pro přímé připojení do elektrizační soustavy na napěťové úrovni 3 x 400 V a jmenovitém proudu 86 A. Funkční vzorek je projektován na maximální trvalý výkon 60 kVA.

DSC03122 DSC03141