Descripción del proyecto
Un impulso para los sistemas ciberfísicos inteligentes
El equipo del proyecto HiPE, financiado con fondos europeos, está desarrollando soluciones electrónicas de potencia de banda prohibida ancha (WBG, por sus siglas en inglés) energéticamente eficientes, rentables, modulares, compactas e integradas para la próxima generación de vehículos eléctricos de batería. El objetivo es facilitar una penetración de mercado más significativa de la WBG en el sector de la automoción. Los resultados del proyecto incluirán: i) una familia escalable y modular de inversores de tracción basados en WBG con un rendimiento de refrigeración específico significativamente mejorado para aplicaciones de 400-1 200 V; ii) convertidores bidireccionales de cargadores de a bordo y de corriente continua a corriente continua empleando nitruro de galio (GaN); y iii) sistemas electrónicos de potencia basados en GaN, integrados, tolerantes a fallos y rentables para materiales auxiliares de alta tensión y actuadores de chasis. Está previsto realizar análisis de simulación exhaustivos y modelización con gemelos digitales (por ejemplo, refrigeración por aletas o por inmersión, aprendizaje automático y control predictivo). Las pruebas finales de los casos de uso en el banco demostrarán el rendimiento y la eficiencia previstos.
Objetivo
HiPE brings together 13 participants covering the whole value chain, to develop a new highly energy-efficient, cost-effective, modular, compact and integrated wide bandgap (WBG) power electronics solutions for the next generation of battery electric vehicles (BEV), and to facilitate a significant market penetration of WBG in the automotive sector.
The project outputs will include: i) a scalable and modular family of WBG-based traction inverters and DC/DC converters with significantly improved specific cooling performance, suitable for 400V, 800V and 1200V applications, with power ratings from 50 to 250 kW, integrated into electric drives enabling drastic size and weight reductions; ii) a family of integrated WBG-based on-board chargers and DC/DC converters, with optimised innovative topologies, including use of GaN; and iii) integrated, fault-tolerant and cost-effective GaN-based power electronics for high-voltage ancillaries and chassis actuators.
The result will be an unprecedented level of functional integration, e.g. the HiPE power electronics solutions will be smart cyber-physical systems, incl. intelligent and predictive controllers to optimise performance, innovative and computationally efficient data-driven approaches to monitor the state-of-health of the relevant hardware, as well as novel digital-twin-based methodologies to tailor the component- and vehicle-level algorithms to the specific condition of the hardware installed on each individual BEV, and actively control the reliability and availability of the relevant parts. This will be achieved while preserving the expected automotive quality level without having to recur to overengineering, thanks to the innovative implementation of data-driven dependability techniques for cyber-physical systems. The extensive simulation analyses running in parallel with the design and experimental activities will further demonstrate the scalability, modularity and wider potential impact of power electronics solutions.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinador
8010 Graz
Austria
Organización definida por ella misma como pequeña y mediana empresa (pyme) en el momento de la firma del acuerdo de subvención.