Af Trine Reinholt Andersen, AAU Forskningsinnovation

Effektomformere spiller en afgørende rolle i moderne effektelektronik ved at muliggøre effektiv konvertering og styring af elektrisk energi på tværs af forskellige anvendelser. Disse enheder, som omfatter DC-DC-, DC-AC- og AC-DC-konvertere, er essentielle i industrier, hvor systemets pålidelighed, effektivitet og ydeevne er kritiske.

Fra højhastighedstog og metrosystemer til elektrisk mobilitet, vedvarende energiløsninger og industrielle drivsystemer muliggør effektomformere problemfri integration af forskellige energikilder og belastninger. Deres evne til at forbedre energieffektivitet, sikre stabil strømforsyning og understøtte overgangen til renere energikilder gør dem uundværlige i nutidens teknologiske landskab.

TILSTANDSOVERVÅGNING MED UOVERTRUFFEN NØJAGTIGHED

Tilstandsovervågning af effekthalvledere er afgørende for at sikre driftssikkerhed, effektivitet og sikkerhed i effektomformere, da fejl kan føre til kostbar nedetid, systemfejl eller endda katastrofale skader.

PED Insight, en spin-out fra Aalborg Universitet, har udviklet verdens første enhed til overvågning af driftsspændingens tilstand for effekthalvledere. Ved hjælp af en indlejret AI-algoritme gør enheden det muligt for brugere at udføre prædiktivt vedligehold af både eksisterende og fremtidige effektomformere – ikke-invasivt på konverteringsniveau og med høj præcision.

Overvågningsmetoden er baseret på signaler fra omformerniveau frem for komponentniveau, hvilket reducerer kompleksitet og størrelse i forhold til eksisterende metoder, samtidig med at den leverer støjfri data om de enkelte komponenters tilstand.

PLUG’N’PLAY-OVERVÅGNING FOR MAKSIMAL DRIFTSSIKKERHED

E-Sense Power kan sammenlignes med et Apple Watch – en bærbar enhed, der kan registrere uregelmæssige rytmer og overvåge den generelle tilstand uden direkte adgang til det system, der overvåges.

Sammenlignet med eksisterende løsninger er enheden 3-10 gange mere omkostningseffektiv, op til 50 % mindre i størrelse og tilsluttes direkte til effektomformeren via de tre tilgængelige AC-udgangsterminaler, hvilket reducerer behovet for ekstra tilslutningsterminaler med op til 75 %.

Ved at udnytte de tilgængelige AC-udgangsterminaler sikrer E-Sense Power både offline-diagnostik og online tilstandsovervågning af effektomformere som en ægte "plug’n’play"-løsning. Dette gør det muligt for systemejere at opnå maksimal driftssikkerhed og tilgængelighed, samtidig med at systemnedetid, reparationsomkostninger, driftsindtægtstab og servicebøder minimeres.

E-Sense Power er blevet testet i samarbejde med virksomheder inden for tog-, elbil- og vedvarende energisektoren. Anvendelsesområdet strækker sig dog yderligere over:

• E-mobilitet: Elektriske køretøjer, tog, metro og fly.
• Vedvarende energi: Havvindmøller, landvindmøller, levetidsforlængelse af eksisterende vindmølleparker samt solcelleanlæg.
• Andre industrier: Motordrev og datacentre.
• Forskning og udvikling: Universitetslaboratorier og industrielle R&D-centre kan anvende den udviklede sensor som en specialdesignet spændingsprobe til måleinstrumenter.

STØTTET AF AKADEMIA OG INDUSTRI

E-Sense Power bygger på flere års forskning af Professor Huai Wang og tidligere ph.d.-studerende Yingzhou Peng fra AAU Energy ved Aalborg Universitet. I 2023 dannede teknologien grundlaget for spin-out-virksomheden PED Insight, etableret af Professor Huai Wang.

E-Sense Power har modtaget funding svarende til mere end 700.000 euro gennem blandt andet en AAU Proof of Concept-bevilling, en InnoExplorer-bevilling fra Innovationsfonden og to samarbejdsprojekter med industrien, hvor teknologien blev anvendt til at udforske industrielle applikationer i tog og elektriske køretøjer.

I 2024 blev E-Sense Power-teknologien licenseret til PED Insight. AAU Technology Transfer Office har spillet en central rolle i udviklingsprocessen fra starten – herunder evaluering af opfindelsen, udvikling af forretningsmodellen, fundingansøgninger samt forhandling af kontrakter for industrielle partnerskaber og licensaftalen med PED Insight.