Mikrokomponenter til elektriske køretøjer

 

Baggrund:

Eldrevne køretøjer giver nye udfordringer men også muligheder vedrørende alle aspekter knyttet til performance, anvendelse, accept, etc. Denne arbejdspakke fokuserer på at løse nogle af hovedudfordringerne:
 

• En væsentligt begrænsende faktor for anvendelse af eldrevne køretøjer er deres begrænsede køreafstand. Den er fastlagt af kapaciteten hos de tilgængelige batterier og af de strømforbrugende komponenter i køretøjerne. Foruden motoren begrænser sekundære komponenter såsom systemer til aircondition, belysning, sikkerhed og underholdning køretøjernes aktionsradius. Derfor er det yderst vigtigt at udvikle energieffektive mikro-komponenter og at kontrollere de eksisterende strømforbrugende enheder med mikro-komponenter, således at strømforbruget i køretøjerne kan begrænses.
   
• En anden begrænsende faktor hos eldrevne køretøjer er den manglende accept hos brugerne, som kan tilbageføres til upålidelige komponenter såvel som et uforholdsmæssigt stort gab mellem pris og de køreegenskaber som tilbydes. Forbedrede mikro-komponenter vil kunne afhjælpe dette gab ved at forbedre pålidelighed, begrænse priser, og understrege specialiteten ved elektriske køretøjer. Sidstnævnte sker ved at det umiddelbart bliver demonstreret, at øget pris også betyder at man får et ganske særligt køretøj.

 

Formål og resultater:

På denne baggrund vil der blive gennemført anvendt forskning baseret på den årelange erfaring hos NanoSYD centret hos SDU-MCI inden for device og sensor teknologi, der er baseret på fremstilling i laboratorier med rentrumsfaciliteter. Der vil også blive draget fordel af de tværfaglige muligheder der findes på instituttet, såsom brugerdrevet design samt udvikling af sensorer og aktuatorer. Forskningsarbejdet vil blive gennemført som et post.doc. forløb hos NanoSYD i samarbejde med eksisterende ph.d.-studerende og under vejledning af centrets faste personale. Gennem NanoSYDs repræsentation i bestyrelsen hos Lean Energy Cluster (LEC) vil der blive taget højde for de umiddelbare behov for anvendt forskning hos små og mellemstore virksomheder der udvikler energieffektive mikro-komponenter.

Planen i denne arbejdspakke er mere specifikt at udvikle en MEMS multisensor (MEMS: mikroelektromekanisk system) til at kontrollere indeklimaet i køretøjer (fugtighed, temperatur og sandsynligvis CO2 indhold). Sensoren vil være chip-baseret (sandsynligvis på et fleksibelt substrat) og meget billig at fremstille. Det vil gøre det muligt at placere et stort antal af disse sensorer i køretøjet. Sensorerne vil give input til en reguleringsenhed for bilens klimaanlæg således at energiforbruget til klimaanlægget kan reduceres væsentligt samtidig med at der opretholdes et perfekt indeklima. Imidlertid vil grundprincippet som bliver udviklet ikke være begrænset til styring af klimaanlæg, som er et forsøgsmæssigt anvendelsesområde, der er et umiddelbart indlysende første valg når det drejer sig om at reducere energiforbruget i et køretøj.

 

Inden for disse rammer sigtes mod at opnå følgende resultater:

1. Udarbejdelse af en detaljeret forskningsplan for en MEMS multisensor. Involvering af virksomheder vil blive etableret gennem Lean Energy Cluster.
    
2. Gennemførelse af teoretiske analyser vedrørende tekniske muligheder og begrænsninger.
    
3. Udarbejdelse af teknisk design og specifikationer for eksperimenter med MEMS multisensor. Eksperimentel rentrums laboratoriearbejde for fremstilling af sensoren på stive og fleksible substrater.
    
4. Evaluering af mulighederne for at integrere sensoren i køretøjets elektronik.
    
5. Udarbejdelse af publikationer og formidling.

 

 

Ansvarlig partner:

Syddansk Universitet
Mads-Clausen Institute (SDU-MCI)
Alsion 2, 6400 Sønderborg

Prof. Horst-Günter Rubahn

rubahn@mci.sdu.dk
+45 6550 1657