Center Of Reliable Power Electronics (CORPE)

Elektronik, der styrer og omformer strøm (effektelektronik), er en nøglesten i vores energisystemer og omstillingen til vedvarende energi. CORPE vil udvikle værktøjer til design af billigere og mere pålidelig effektelektronik, der blandt andet kan overvåge driften intelligent samt forudsige og undgå komponentnedbrud.
Centret har opnået en række spændende resultater såsom en bedre model-dannelser af effektelektroniske komponenters opførsel og af deres levetid, nye metoder til at forklare fejl-ramte komponenter og herunder analyse-metoder, en række nye test systemer til test af effektelekthalv-ledere med henblik på levetids-bestemmelse er udviklet og kan bruges.
Projektbeskrivelse
Det elektriske energiforbrug udgør i dag 40 % af det samlede energiforbrug, og det forventes, at det stiger markant de næste årtier i overgangen fra det fossilt baserede samfund til det bæredygtige samfund hvor energi-produktion er vedvarende, og apparater er meget effektive. En nøgleteknologi er effekt-elektronik, som meget effektivt og billigt kan omsætte elektrisk energi fra en form til en anden. Det bruges til energiproduktion, energi-transmission og ved energiforbrug. Udfordringen for teknologien er stadig at gøre den billigere, men samtidig også sikre, at den er meget pålidelig, således den kan anvendes i længere tid end tidligere og ikke har nogen drifts-stop. CORPE (Center Of Reliable Power Electronics) er et strategisk forskningscenter, der skal udvikle metoder til design af fremtidens effektelektroniske apparater, som er langt mere pålidelige, men også mere intelligente, idet apparaterne forventes i også i drift at kunne bestemme dets tilstand og løbende vurdere, om der er fejl på vej – alternativt neddrosle driftspunktet, således apparatet kan holde i længere tid. Centret vil forske i modellering af pålideligheds-aspekterne på såvel komponent, apparat, som system-niveau og udvikle design-værktøjer, som effektelektronik-industrien kan anvende i deres fremtidige apparater. Samtidig gennemføres essentielle test-forløb til at eftervise modellerne, og de implicerede virksomheder anvender det også i deres produkt-udviklingsforløb og dermed i deres fremtidige produkter. (ENMI web 21.12.2010)
Resultater

Det elektriske energiforbrug udgør i dag 40 % af det samlede energiforbrug og det kan forventes, at det vil stige markant de næste årtier i overgangen fra det fossilt baserede samfund til det bæredygtige samfund hvor energi-produktion er vedvarende og apparater er meget effektive. En nøgleteknologi til at gennemføre dette skifte er effektelektronik, som meget effektivt og billigt kan omsætte elektrisk energi fra en form til en anden. Det bruges til energiproduktion, energi-transmission og ved energiforbrug. Eksempelvis er det helt uundgåeligt i forbindelse med udnyttelsen sol-celler og vindmøller, men teknologien indgår også i elektriske forbrugsapparater, hvor endog meget store energibesparelser kan opnås. Udfordringen for teknologien er stadig at gøre den billigere, men samtidig også sikre at den er meget pålidelig, således den kan anvendes i længere tid end tidligere og ikke har nogen drifts-stop. CORPE (Center Of Reliable Power Electronics) er et strategisk forskningscenter, der udvikler nye metoder til design af fremtidens effektelektroniske apparater, som skal være mere pålidelige, men også mere intelligente, idet apparaterne forventes også i drift at kunne bestemme dets tilstand og løbende vurdere om der er fejl på vej – alternativt neddrosle driftspunktet, således at apparatet kan holde i længere tid men ved reduceret drift. Centret forsker også i modellering af pålideligheds-aspekterne på såvel komponent, apparat, som system-niveau og udvikler design-værktøjer som effektelektronik-industrien kan anvende i deres fremtidige apparat-design. Samtidig er der udviklet helt nyt test udstyr og der gennemføres test-forløb til at eftervise levetids modellerne. De implicerede virksomheder anvender det også i deres produkt-udviklingsforløb og dermed i deres fremtidige produkter. 

Centret blev etableret i 2012 og har haft mere end 50 aktive forskere på universiteterne og i virksomhederne heraf har mere end de været 15 PhD studerende og centret har fået stor international bevågenhed. Samtidig har der været fokus på at der imellem virksomhederne og centret er en udveksling af medarbejdere, hvorfor der ofte har været PhD studerende i virksomhederne og der har været en række fælles aktiviteter ved Aalborg Universitet.

Centret har opnået en række spændende resultater såsom en bedre model-dannelser af effektelektroniske komponenters opførsel og af deres levetid, nye metoder til at forklare fejl-ramte komponenter og herunder analyse-metoder, en række nye test systemer til test af effektelekthalv-ledere med henblik på levetids-bestemmelse er udviklet og kan bruges, mange udmatningstest af effekthalvledere er gennemført, nye beregningsmetoder til mere troværdig at bestemme levetid i produkter hvor der tages højde for apparaternes reelle brugs-belastning i felten er udviklet og der er i dag et software program der kan hjælpe virksomheder med design, en ny monitoreringsmetode til at overvåge effekthalvlederes tilstand når de arbejder i et apparatat, et data-lognings-apparat der kan bidrage bedre til at forstå hvilken belastning et effektelektronisk apparat ser i virkeligheden – sidst-nævnte er generelt og bruges indenfor mange applikationer og vil afdække hvordan mange apparaters belastning er. Samtidig har centret udviklet en række nye kurser ved universitetet, afviklet mange internationale kurser og centret resultater bliver brugt i mange internationale sammenhænge. 

Centret har haft som mål at styrke dansk effekt-elektronik industri, men også kunne tiltrække en række internationale virksomheder og der er allerede samarbejde med nye virksomheder - dette er sket med tyske, kinesiske og japanske virksomheder som er blevet tiltrukket og også flere danske virksomheder er i samspil med centret udover kerne-aktørerne med de fire danske virksomheder (Danfoss, Grundfos Management, Vestas Wind Systems og KK-Electronics). Samtidig har to internationalt anerkendte universiteter (RWTH, Aachen og ETH, Zürich ) også været med. Centret resultater bidrager allerede nu til mere effektive, billige, robuste og pålidelige apparater der sidder eksempelvis i vindmøller, solceller, brændsels-celler, pumper men også i forbrugsudstyr, industri og biler.

Key figures

Periode:
2011 - 2017
Bevillingsår:
2010
Egen finansiering:
38,10 mio.
Støttebeløb:
40,00 mio.
Støtteprocent:
51 %
Projektbudget:
78,10 mio.

Kategori

Fælles overordnet teknologiområde
Energieffektivitet
Projekttype
Forskning
Journalnummer
ENMI 10-093913 (0603-00393B)

Deltagere

Aalborg Universitet (Fredrik Bajers Vej) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Aalborg Universitet (Fredrik Bajers Vej) 34.93 mio. 10.25 mio.
KK Wind Solutions A/S 6.00 mio.
VESTAS WIND SYSTEMS A/S 6.00 mio.
GRUNDFOS A/S 6.00 mio.
DANFOSS POWER ELECTRONICS A/S 6.00 mio.
RWTH Aachen 0.75 mio.
ETH Zurich 0.75 mio.
CALCE UM 0.75 mio.
Aarhus Universitet 2.82 mio. 0.56 mio.

Kontakt

Kontakperson
Blaabjerg, Frede
Adresse

Aalborg Universitet (AAU). Institut for Energiteknik
Pontoppidanstræde 101
DK-9220 Aalborg
www.aau.dk
 

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk