En marxa un projecte per al disseny avançat de màquines elèctriques d’alt rendiment i baix cost per a l’automoció
Els investigadors que participen a MAXIMA es van reunir el setembre per fer seguiment del projecte
El CITCEA i el CTTC de la UPC participen en un projecte europeu que planteja un nou enfocament per al disseny i el desenvolupament de màquines elèctriques d'alt rendiment i baix cost per al mercat de l'automoció.
29/11/2023
El projecte MAXIMA, en el qual participen el Centre d'Innovació Tecnològica en Convertidors Estàtics i Accionaments (CITCEA) i el Centre Tecnològic de Transferència de Calor (CTTC) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), està finançat pel programa Horizon Europe i té com a objectiu dissenyar i desenvolupar un motor elèctric síncron d’imants permanents de flux axial de baix cost pel sector de l’automòbil. Com el seu nom indica, en aquest tipus de motor, el flux es dirigeix en direcció a l’eix del motor, a diferència de la solució més tradicional, on el flux es dirigeix de forma radial, o perpendicular a l’eix del motor. En general, aquest fet permet aconseguir unes majos prestacions en quant a parell i potència i una reducció de la mida del motor.
La solució que es planteja té com a objectiu principal la reducció i circularitat de materials crítics com els que es fan servir en els imants permanents, així com obtenir millores en el rendiment, la seva capacitat de parell motriu i la seva compacitat. Es proposa un nou enfocament per dissenyar i desenvolupar màquines elèctriques d'alt rendiment i baix cost per al mercat de l'automoció, tenint en compte tota la cadena de valor, des dels proveïdors de matèries primeres fins als fabricants de cotxes.
Per assolir l’objectiu del projecte, que va començar el febrer de 2023 i durarà quatre anys, es desenvoluparà un procediment avançat de disseny multifísic que combina nous conceptes per a la gestió tèrmica i l’optimització de les estratègies de control per tal de fer funcionar el motor elèctric al seu màxim potencial. Per reduir costos, el projecte optimitzarà el flux del procés de fabricació de la màquina elèctrica mitjançant un disseny modular per a la producció en sèrie.
També s’abordarà el final de vida de la màquina elèctrica considerant opcions de reciclatge per a l’imant permanent. Un altre dels objectius principals és dur a terme una anàlisi del cicle de vida (Life Cycle Assessment) per avaluar l’impacte de la solució aportada. El projecte conclourà amb la fabricació de prototips per a proves, avaluació i validació dels nous conceptes abordats, incloent el disseny modular de la màquina elèctrica, el control òptim i el procés de fabricació i reciclatge.
En aquest projecte, els dos centres de la UPC treballen complementàriament. El CITCEA s’encarrega del desenvolupament dels algorismes de control i el bessó digital del motor i el CTTC treballa en la millora dels aspectes de dissipació tèrmica del motor. La UPC lidera el paquet de treball 4 en què es dissenya un bessó digital per a un control òptim del motor. Aquest bessó digital s’ha d’executar en temps real per permetre obtenir unes millors prestacions i una millor gestió tèrmica del motor, reduint el consum energètic. A més, el CITCEA aporta al projecte el convertidor de tracció que ha de servir per poder assajar el motor fins a les especificacions demandades.
En el projecte MAXIMA hi participa un consorci format per 11 socis entre universitats, empreses i centres tecnològics, de sis països diferents: França, Espanya, Bèlgica, Romania, Suècia i Alemanya.
El setembre passat, després de sis mesos de l’inici del projecte, els socis de MAXIMA es van reunir a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) per fer el seguiment del projecte. La trobada va servir per assentar les línies de treball futures. La propera trobada plenària serà el febrer de 2024 a Romania, a la Technical University of Cluj-Napoca (UTCN).