Ontwikkeling van een simulatiemodel voor hybride heftrucks

Een aandrijfsysteem bestaat meestal uit twee componenten:
1. Een primaire energiereservoir (batterij of generator)
2. Een energieomzetter (elektrische omvormer en motor)
In de meeste gevallen kampen dergelijke aandrijfsystemen met een dynamische belasting. Dit wil zeggen dat de arbeid dat de energieomzetter moet leveren niet constant is. Indien het vermogen uitsluitend geleverd wordt door de primaire energie reservoir, zal dit reservoir niet altijd optimaal benut worden. Het reservoir zal dan overgedimensioneerd worden om de gevraagde piekvermogens te kunnen leveren. In deelregimes werkt het reservoir met een laag rendement dat tot hoger energieverbruik leidt.
Dit probleem kan best opgelost worden door integratie van een piekvermogeneenheid in het systeem. Dergelijke vermogeneenheden bestaan uit een supercondensator en een DC-DC omvormer. Deze configuratie laat toe om de primaire energie reservoir zoveel mogelijk te ontlasten van piekvermogens wat ongetwijfeld zal resulteren tot een langere levensduur van de reservoir. De resterende energie wordt bij piekbelastingen geleverd door de supercondensatoren. Supercondensatoren hebben zeer hoge capaciteit, meestal tot enkele duizenden Farads. Een condensator slaat elektrische energie op en kan men dus beschouwen als een reservoir van elektrische energie. De specifieke energie van de supercondensatoren is in vergelijking met de batterijen zeer gering, terwijl deze energie in een veel kortere tijd kan afgegeven worden. Dit is de reden waarom een supercondensator in aanmerking komt als een piekvermogeneenheid.
De ladingsinhoud van een supercondensator is evenredig met de klemspanning, terwijl de energie-inhoud evenredig is met het kwadraat van de klemspanning.
Teneinde de energie-inhoud volledig te benutten, is het wenselijk dat de spanning over een breed gebied kan variëren. De aanwezigheid van een gelijkstroomomvormer met een hoog rendement die de variërende spanning kan omzetten in een meer constante systeemspanning is essentieel.
Om vermogen te kunnen leveren, moet de supercondensator opgeladen worden. De hiervoor benodigde energie kan afkomstig zijn van de primaire energie reservoir ofwel van de motor die als een generator werkt (bv. bij remming).
Op basis van de analyse die in werkpakket 2 is uitgevoerd, worden hier de geselecteerde applicaties door de gebruikerscommissie met een groot potentieel gemodelleerd. Vandaar dat dit één van de meest belangrijkste werkpakketten is.
Gebruikmakend van de componentkarakteristieken wordt een model opgebouwd in Matlab simulink teneinde het systeemgedrag (stroom en-spanningsverloop, ladingstoestand,...) volledig te beschrijven en op een efficiënte wijze de invloed van de individuele componenten na te gaan.
Teneinde na te gaan in hoeverre de voorgestelde technologische oplossingen een duidelijke positieve bijdrage kunnen leveren, zullen de meest belovende configuraties hieruit weerhouden worden voor experimentele analyse onder werkpakket 4.