Powerrr…

Het Power Electronics Event 2017 vindt plaats op 20 juni in het 1931 Congrescentrum in ‘s-Hertogenbosch. Het event omvat een uitgebreid lezingenprogramma en een kennismarkt waar exposanten hun producten en diensten op het gebied vermogenselektronica toelichten. Het lezingenprogramma – 3 plenaire sessies en 28 parallelsessies is samengesteld door de deelnemende bedrijven, in samenwerking met de technische universiteiten in Delft, Eindhoven en Enschede: zowel techniek als wetenschap zijn in het programma vertegenwoordigd. De parallelsessies zijn ingedeeld in vier ‘tracks’ (power applications, power components, testing & EMC en power research), waarvan de laatste geheel wordt ingevuld door de drie TU’s. Op de kennismarkt zijn, behalve de universiteiten, ook 30 bedrijven vertegenwoordigd. Verder wordt de dag ondersteund door de EMC- ESD Vereniging en de EMVT Vereniging.  

Toegang tot het event is gratis – net als de catering trouwens – na registratie via de website http://powerelectronicsevent.nl/.

Plenaire sessies

Vermogenselektronica in hoogspanningssystemen

Kees Koreman, Tennet TSO

Het transport van elektrische energie met gelijkspanning is de laatste jaren enorm toegenomen, vooral in offshore-installaties. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door de toepassing van IGBT’s bij de conversie van wisselspanning naar gelijkspanning. Kees Koreman richt zich op recente ontwikkelingen en de toekomstverwachtingen. Komt er een HVDC-netwerk in Europa?

How direct the future electricity will be?

Pavol Bauer, TU Delft

De integratie van duurzame energiebronnen en energieopslag vraagt om niet gelijkspanningsnetten en -systemen. Pavol Bauer geeft inzicht in de toekomst van DC (micro)grids en systemen voor die integratie . Toepassingen als slimme (groene) steden, smart grids, maar ook elektrische mobiliteit en duurzame energie vereisen gebruik, betrouwbaarheid en beheersbaarheid van gelijkspanningsnetten.

Hoe kan de wetenschap de praktijk een power boost geven?

Korneel Wijnands, TU Eindhoven

Naast fundamenteel wetenschappelijk onderzoek wordt er op de Technische Universiteiten ook veel toegepaste wetenschap bedreven. Op het gebied van vermogenselektronica heeft de groep EPE van de TU/e al een lange staat van dienst. Korneel Wijnands laat in een interactieve presentatie zien hoe de TU’s  met het bedrijfsleven samenwerken: wat kan men wel van een universiteit verwachten, en wat zeker niet? Aan de hand van recente voorbeelden toont hij hoe waardevol de TU kan zijn voor technisch en commercieel succes.

Parallelsessies Power Applications

6 MW locomotief met nieuwe halfgeleiders

Wim Platschorre, Strukton

Nieuwe IGBT-modules in plaats van oude GTO-modules, gewoon met de bestaande besturing en snubberschakelingen – dat was de aanpak van Strukton bij de revisie van Amerikaanse hogesnelheidslocomotieven. Toepassing van parallel geschakelde 4,5 kV IGBT’s in combinatie met een pulse thyristor om kortsluitingen aan te kunnen. Dat alles met minimale documentatie van het bestaande systeem, dus op basis van metingen

Innovatieve actieve stroomopdruksystemen met kathodische bescherming strijden tegen corrosie van metaal

Henk Roest, ERD Power Productions namens Powerbox Benelux

Innovatieve technologieën in stroomopdruksystemen zorgen via actieve kathodische bescherming dat corrosie wegblijft. De systemen worden toegepast in betonnen constructies, damwanden en schepen. Zeer efficiënte geïsoleerde voedingen of DC/DC converters met spanning- en stroomregeling aangesloten op een 2-aderige voedingskabel maken gebruik van data over kabel waarbij spanning en stroom op afstand uit te lezen en stuurbaar zijn.

Physee – een compromisloze duurzame innovatie

Sam Anders, Physee namens KWx

Physee produceert gepatenteerde, transparante dubbelglas ramen die licht in elektriciteit omzetten en met sensoren van glas een slim bouwmateriaal maken. Een Power Window levert 10 W_p/m², een Smart Window kan tot 10% van je elektriciteitskosten besparen. Er wordt momenteel aan een Power Window 2+ gewerkt dat  30 W_p/m² kan opwekken dank zij een luminescerende, maar kleurloze coating.

Planar transformers for electric vehicles & plug-in hybrid electrical vehicles for fast charging solutions

Will Schellin, Marvin Luceri, Standex-Meder Electronics namens Heynen

Planaire transformatoren zijn beschikbaar met een variëteit aan standaard kernafmetingen en in maatwerk-configuraties. Planaire transformatoren blijven in trek als alternatief voor draadgewonden trafo’s dank zij hun hogere rendement en beter prestaties, in combinatie met miniaturisering. Will Schellin en Marvin Luceri geven een overzicht van de markt, de toepassingen en de mogelijkheden van planaire technologie. Zij zullen vooral ook stilstaan bij het gebruik ervan in snellaad-toepassingen voor elektrische voertuigen.

Schakelen in DC-netten

Peter van Duijsen, Simulation Research Caspoc

Het schakelen in DC-netten lijkt eenvoudig, er is immers geen faseverschil. Maar er lopen wel grote stromen en er is geen natuurlijke uitdoving door nuldoorgangen. En hoe schakelen we nu precies? Met vermogenselektronica of toch mechanisch? Om te beginnen kijkt Peter van Duijsen waar in het DC-net wordt geschakeld. Met de hand, zoals het licht, de stofzuiger en de TV, maar ook automatisch, zoals de wasmachine, vriezer en airco. Tevens bekijkt hij de hogere vermogens in de distributie: straatverlichting, verdeling in de wijk en aansluiting op het distributienet. Ook het schakelen van grote vermogens in scheepsinstallaties en in de industrie komt aan de orde. Dat schakelen in DC-netten, ondanks praktische problemen mogelijk is, wordt duidelijk in deze presentatie.

Daarom breken de dijken niet (door toegepaste vermogenselektronica)

Harry Roymans (ATB Technologies) behandelt de geschiedenis van het watermanagement in Nederland en van de waterschappen, gerelateerd aan de aandrijftechniek, automatisering van de besturing van de pompen en de gemalen. De afgelopen eeuw zijn de gemalen in Nederland omgebouwd van wind naar diesel en ten slotte naar elektrisch aangedreven pompen. Het laatste decennium zijn vooral IGBT bestuurde frequentieregelaars toegepast. Hierdoor wordt het water steeds efficiënter verplaatst. Roymans zal het vooral hebben over de technische innovaties die dit proces door de jaren heen hebben verbeterd.

Power electronics, more do’s and don’ts

Tonnie Telgenhof (Nedap) bespreekt, in vervolg op de vorige editie van het  event, weer een aantal problemen en mogelijke oplossingen uit de praktijk. Bij de ontwikkeling van vermogenselektronica komen veel aspecten aan de orde met evenzoveel valkuilen. Van specificatie, EMC, veiligheid, thermische huishouding tot productie-testmiddelen, overal kunnen kleine problemen grote gevolgen hebben. Daarnaast presenteert Telgenhof een keuzetraject voor een nieuw te ontwikkelen voeding.

Parallelsessies Power components

Totem pole PFC with GaN and SiC

Guido Schott, Ecomal Europe GmbH

Door de jongste generatie Wide Band Gap (WBG) transistortechnologie is een werkelijk brugloze PFC-topologie (vermogensfactorcorrectie) een levensvatbare optie. Guido Schott belicht de belangrijkste voordelen van een totempaal-PFC ten opzichte van andere veelgebruikte topologieën Hij legt uit waarom GaN- en SiC-halfgeleiders aantrekkelijk zijn voor nieuwe toepassingen. Ter afsluiting presenteert hij een gedetailleerde analyse van de verliezen in de verschillende technologieën, en  een referentie-ontwerp dat als uitgangspunt kan dienen voor een nieuwe toepassingen.

How to use DC/DC-converters in IGBT-/SiC-/GaN- mosfet, inverter-, motor- and gate driver applications

Florian Boess (Recom Electronic GmbH & Co.namens Rutronik) presenteert:

• Kenmerkende high speed/high power schakeltoepassingen en -systemen;
• IGBT opbouw en aspecten van de gate-driver;
• Hogere schakelfrequenties kunnen leiden tot meer vermogen en kleinere componenten, met betere resultaten voor de gate-capaciteit;
• SiC en GaN opbouw en gate-driver-aspecten met betrekking tot spanningen, vermogen, isolatieniveaus en dergelijke;
• Selecteren van de juiste gelijkspanningsomzetter voor de best mogelijke vermogensoplossing;
• EMC vragen..

Wound components for harsh conditions (water, icing) according to EN60310 for railway and other applications

Marek Siatkowski, Block Transformatoren Elektronik GmbH namens Elincom electronics

Draadgewonden componenten in converters voor treinen worden blootgesteld aan zware omgevingscondities. De koellucht bevat water, mist of sneeuw. Bevriezing of thermische schol kunnen optreden. En de trillingen van de trein veroorzaken extra mechanische stress. Onder dergelijke omstandigheden eisen treinfabrikanten toch een levensduur van de componenten van 30 jaar of meer. Hoe is dat te realiseren en welke andere toepassingen kunnen daar ook van profiteren?

Power supply design considerations

Martin Walker, Vicor namens Arrow

Modulaire vermogenscomponenten geven ontwerpers toegang tot vermogensbouwstenen met hoge prestaties. Maar doordat er kan worden gekozen uit duizenden producten en een altijd maar toenemend productenaanbod, komt de vraag op hoe engineers de prestaties op systeemniveau kunnen beoordelen zonder honderden datasheets tot in detail door te lezen. De Power System Designer van Vicor biedt volgens Martin Walker systeemengineers ongekende flexibiliteit bij het identificeren, het ontwerpen en het optimaliseren van end-to-end vermogenssubsystemen, met slechts enkele muiskliks.

Thermal management solutions with heat pipes

Andrea Sce, Aavid Thermalloy Srl namens Nijkerk Electronics

Ten gevolge van de toename in ‘power density’ worden projecten steeds uitdagender: het doel van bedrijven is om de technologische beperkingen opzij te zetten en een krachtiger applicatie te ontwikkelen in een kleinere ruimte of een compacter eindproduct. Andrea Sce illustreert de thermische pijp en enkele oplossingen die geschikt zijn voor een groot aantal toepassingen (lasers, medische apparatuur, aandrijvingen, verlichting en dergelijke)).

Verbeterde precisie power elektronica met bulk metal foil sensorweerstanden

Harry Beijering, Batenburg

Het nauwkeurig meten van stromen in precisie vermogensapplicaties vereist het gebruik van een  nauwkeurige stroommeetweerstand. Maar welke technologische en fysische eigenschappen bepalen de stabiliteit en nauwkeurigheid daarvan? Harry Beijering behandelt deze vragen en de bijbehorende details en eigenschappen van bulk metaalfilm-sensorweerstanden.

Het aansturen van piëzo-actuatoren met lineaire versterkers, dat is toch even anders schakelen

Eric Boere, Apex Microtechnology namens Top-electronics

Piëzo-actuatoren worden in hedendaagse applicaties veel toegepast. Ze zijn in allerlei vormen verkrijgbaar en relatief goedkoop. Er kunnen grote krachten worden geproduceerd bij precieze en kleine bewegingen. Maar het capacitieve karakter, de vereiste hoge spanningen en -stromen maken de aansturing van piëzo-actuatoren lastig. De oplossing is het toepassen van vermogens-opamps. Eric Boere legt uit hoe.

Parallelsessies Testing & EMC

EMC: common mode stromen veroorzaakt door power devices, weet jij waar ze lopen?

Lex de Rijck, Acradac EMC Training and Consultancy

Bij het gebruik van vermogenscomponenten, zoals mosfet’s en IGBT’s, worden onvermijdelijk common mode stromen opgewekt, die er vaak voor zorgen dat je de conducted-emissienormen niet haalt of erger, dat die je eigen systeem verstoren waardoor het niet goed werkt. Hoe ontstaan deze stromen, waar lopen ze en wat kun je er tegen doen?

Safe and reliable measurement on switch mode power supplies

Martin Storch, Tektronix, namens C.N. Rood

Het onderzoek en de markt voor energie-efficiënte batterijen, voedingen en vermogensomzetters nemen wereldwijd sterk toe.  In bepaalde layouts van schakelende omzetters moeten middelgrote spanningssignalen worden gemeten die zijn gesuperponeerd op een enorme common-mode spanning  die al snel honderden, zo niet duizenden volt kan bedragen – en dat bij toenemende schakelfrequenties. Daarom moeten engineers speciale zorg besteden aan het betrouwbaar en veilig maken van de metingen, voor zichelf en voor hun omgeving. Martin Storch bespreekt methoden voor veilige metingen en introduceert een nieuwe techniek voor perfect geïsoleerde en daardoor veilige metingen aan systeem met hoge common-mode spanningen, zoals die bijvoorbeeld voorkomen in de schakeltrappen van schakelende voedingen.

Het bepalen van de impedantie met de phase sensitive multimeter analyzers en power analyzers in vermogenselektronica applicaties

René Bos, TTMS

De inzetbaarheid van de fasegevoelige multimeter en de power analyzer als testoplossing in vermogensapplicaties is divers te noemen. Impedantiebepaling zoals voorkomt bij

Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) is hiervan een mooi voorbeeld. Een belangrijke toepassing is te vinden bij het karakteriseren van bijvoorbeeld batterijen, accu’s en brandstofcellen. Dynamische pulsbelastingen zorgen ook voor een sterk wisselende stroom door de chemische cellen. De impact hiervan op electroden en het elektrolyt manifesteert zich in diverse elektrochemische effecten. Het bepalen van de kenmerken van de betreffende cel kan resulteren in een voor de engineer hanteerbaar elektrisch equivalent circuit. De impedantiebepaling vormt daarbij een belangrijk aspect.

Powerful EMI-beads voor hoge-inrush-current toepassingen

Alex Snijder, Würth Elektronik

Alex Snijder vertelt hoe je een EMI-ferrietkraal kunt gebruiken in een vuile omgeving, waarbij rekening wordt gehouden met (hoge) inslingerstromen. Hij gaat inzoomen op specifieke EMI-kralen die speciaal voor deze applicaties zijn ontworpen en vergelijkt hun gedragen met dat van traditionele EMI-beads. Tevens zal hij onthullen hoe je veel tijd kunt besparen door complexe berekeningen deels te voorkomen en hoe je het design kunt optimaliseren.

Solar inverter systems performance tests

Roland Valckenborg, Seac (Solar Energy Application Centre) namens Yokogawa

De prestaties van PV-systemen zijn afhankelijk van de oriëntatie ervan, de mate van verontreiniging en schaduwpatronen. Seac analyseerde twee verschillende benaderingen van zogeheten Module Level Power Electronics (MLPE): DC/DC-conversie (power optimizers) en de micro-inverter. In een testopstelling zijn diverse prestaties onder wisselende omstandigheden heel nauwkeurig gemeten. Roland Valckenborg verklaart de omgevingsinvloeden op de prestaties van beide MPLE’s. De testperiode in de open lucht bedroeg 1 jaar.

Live demo: hoe meet je effectief met een warmtebeeldcamera?

Dirk Faber, Acal Bfi

Uiteraard moet ontwikkelde elektronica veilig zijn met weinig energieverlies. Wat meet een eenvoudige, goedkope warmtebeeld (of thermische) camera? En wat laat een geavanceerde camera zien? Tijdens een live demonstratie geeft Dirk Faber tips om meetresultaten te verbeteren en interpretatiefouten te vermijden. Hij gaat ook dieper in op resolutie, emissiecoëfficiënt en ruis.

Smart and sustainable DC testing of high power conversion topologies

Manfred Kienle, Gustav Klein namens AR Benelux

De behoefte aan conversiesystemen voor hoge vermogens wordt versterkt door nieuwe installaties voor energie-opslag, gelijkspanningsnetten en autobatterijen en laders. Met toenemende vermogensniveaus wordt bij de ontwikkeling van hoogvermogen DC-topologieën steeds vaker geprofiteerd van slimme testsystemen die energie terugwinnen en hergebruiken. Uitdagingen in slim en duurzaam testen worden aangepakt met industriële, bidirectionele hoogvermogensbronnen.

Parallelsessies Power Research

Grid-connected converters with voltage support using only local measurements

Ya Zhang, TU Eindhoven

Vermogenselektronische converters worden breed toegepast bij het koppelen van duurzame energiebronnen aan het net. Hun belangrijkste functie is het leveren van vermogen. Ya Zhang presenteert een methode om bestaan de converters te opwaarderen en hun functies uit te breiden met spanningsondersteuning. Omdat daarvoor alleen de converter-uitgangsstroom en de lokale spanning worden gemeten is de uitvoering ervan eenvoudig.

Multilevel modular converters

Minos Kontos, TU Delft

De koppeling van duurzame energiebonnen aan het elektriciteitsnet vraagt om een grondige heroverweging van de structuur van transmissiesystemen. Om een efficiëntere opbrengst te krijgen van op afstand geplaatste duurzame bronnen kan gelijkspanningstransmisse (HVDC) worden gebruikt. Voltage source converters (VSC’s) en vooral multilevel modulaire converters (MMC’s) vormen een zich snel ontwikkelende technologie met veel beheervoordelen in vergelijking met het  

line-commutated converter (LCC) alternatief. Daarom is MMC-VSC recentelijk geadopteerd door de meeste producenten van HVDC-apparatuur, voor de verbinding van far offshore wind farms (OWF’s), terwijl het tegelijkertijd de constructie van multi-terminal HVDC (MTDC) netwerken kan faciliteren..

.

3-5 Level bidirectional dual active bridge DC-DC converter

Georgios Sfakianakis, TU Eindhoven

De gelijkspanningsomzetter met dubbele actieve brug (DAB) is een veelbelovende keuze voor het behalen van een hoge vermogensdichtheid en en hoog rendement bij het interfacen van hoog- en laagspanningsaccu’s van PHEV’s en BEV’s. De 3-5L DAB kan twee extra spanningsniveaus genereren, die meer flexibiliteit bieden voor het vormen van de inductorstroom. Er is een modulatiestrategie afgeleid een prototype van een DAB-converter gerealiseerd om het 3-5L DAB-principe te verifiëren.

Switched-capacitor converter with continuous conversion ratio

Mert Turhan, TU Eindhoven

De switched capacitor converter (SCC) techniek is een levensvatbare mogelijkheid voor het voldoen aan de vraag naar geminiaturiseerde converters met hoge vermogensdichtheid. Maar de inherente  fixed-step regelkarakteristieken voorkomen een wijdverbreid gebruik van SCC’s. Mert Turhan bespreekt de regulatormethoden van SCC’s, die niet ten koste gaan van het rendement.  

Van velden naar circuit

Niek Moonen, Universiteit Twente

Onderzoek naar elektromagnetische veldmodellen is nodig, maar complex. Het vertalen van de velden naar circuitmodellen is daarom essentieel om de problemen hanteerbaar te houden. Mede dankzij de komst van sneller schakelende vermogenselektronica (SiC, GaN) komen we in het regime waar parasitaire effecten meer dominant worden. Circuitmodellen gebaseerd op zelf-parasieten zijn niet meer toereikend in het voorspellen van het ‘hoog’-frequente gedrag van de elektronica.

Vervorming in schakelende vermogensomzetters

Bas Vermulst, TU Eindhoven

Een lage uitgangsspanningsvervorming verkrijgen met behulp van schakelende vermogensomzetters is een uitdaging. Zo hebben onder andere de componenten, topologie, lay-out, aansturing en de voedingsbron invloed op de vervorming aan de uitgang. Bas Verhulst bespreekt en modelleert diverse oorzaken van vervorming. Ook toont hij technieken waarmee deze vervorming kan worden gereduceerd.

Physical integration of PV-battery system

Victor Vega, TU Delft

Victor Vega presenteert een nieuw geïntegreerd device dat bestaat uit een combinatie van een batterij, DC/DC-omzetter, micro-inverter en een PV-module. Hij spreekt over de uitdagingen bij dit integratieconcept en geeft een aantal onderzoeksresultaten. De PV-battery Integrated Module (PBIM) kan helpen bij het reduceren van de kosten van PV-systemen, om te concurreren met andere hernieuwbare-energietechnologieën, maar vooral fossiele brandstoffen.

Power Electronics Event

20 juni, 1931 Congrescentrum ‘s-Hertogenbosch

09.00 … 17.00 uur

Toegang gratis, inclusief lunch, koffie, thee en borrel, na aanmelden via:

http://powerelectronicsevent.nl/