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A HOLISTIC APPROACH OF ELECTRIC MOTOR COOLING

Projektbeschreibung

Der nächste Kilometer in der Elektromobilität

Die Steigerung der Effizienz von Elektromotoren könnte den Verkehr revolutionieren und die Emissionen weltweit verringern. Vor diesem Hintergrund zielt das EIC-finanzierte Projekt E-COOL darauf ab, der Überhitzung in den Kupferwicklungen von Elektromotoren bei hoher Betriebsauslastung entgegenzusteuern. Durch den Einsatz eines hochmodernen Kühlsystems, das sich auf direkte Sprühkühlung und fortschrittliche, nicht-newtonsche Flüssigkeiten auf Ölbasis stützt, verspricht das Projekt bisher unerreichte Wärmeübertragungsraten. Durch maschinelles Lernen optimierte Designs, die auf neuen experimentellen und numerischen Daten beruhen, sollen eine Effizienzsteigerung der Elektromotoren um 20 % ermöglichen. Dieser Durchbruch könnte die Reichweite von Elektrofahrzeugen vergrößern, die Elektrifizierung von Schwerlastmaschinen und Flugzeugen ermöglichen und zu erheblichen Energie- und CO2-Einsparungen führen. Dies würde die Bemühungen der EU um eine kohlenstoffarme Zukunft des Verkehrs beschleunigen.

Ziel

Electric motors (e-motors) consume more than 40% of electricity produced globally. The EU aims to save ~40Mt of CO2 emissions per year until 2030 by deploying more efficiency e-motors. E-motors are also the driving force behind EVs, currently leading the global efforts for decarbonisation of the transportation sector; their efficiency is crucial in extending EV mileage. Unfortunately, electrification plans for heavy-duty, earth-moving machines and aircrafts (accounting currently ~60% of fossil fuel consumption in transportation) have to overcome, among other limitations, the technological barrier of excess heat generated in the e-motor copper windings during power-demanding operations associated with these sectors. E-COOL promises to address this challenge via the development of a holistic e-motor cooling technology, maximising heat transfer through direct-contact, spray cooling. E-COOL aims to achieve this technological breakthrough at time-scales compatible to those required for industrial innovation to reach the market, by integrating two interdisciplinary activities: (a) development and manufacturing of novel oil-based, dilute polymer mixtures of non-Newtonian nature, which, when employed in spray-cooling thermal management systems, will be a game-changer; (b) implementation of a universal design methodology for spray cooling, optimised with the aid of new Machine Learning (ML) algorithms. Training datasets for the ML tool will be obtained by ‘ground-truth’ experimental and numerical investigations also to be conducted for the first time in E-COOL. The envisioned cooling system aims to provide unprecedented cooling rates at local temperature hot spots, which can contribute to an average 20% increase in e-motor’s efficiency compared to today’s state-of-the-art. This will allow next-generation e-motor utilisation over the whole range of transportation sectors, thus, facilitating significant additional energy and CO2 savings relative to the existing EU plans.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-EIC-2023-PATHFINDEROPEN-01

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

OTTO-VON-GUERICKE-UNIVERSITAET MAGDEBURG
Netto-EU-Beitrag
€ 727 406,25
Adresse
UNIVERSITAETSPLATZ 2
39106 Magdeburg
Deutschland
Region
Sachsen-Anhalt Sachsen-Anhalt Magdeburg, Kreisfreie Stadt
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 727 406,25

Beteiligte (4)

Partner (2)