Onderzoeksgroep
Expertise
De expertise van Ben Minnaert situeert zich in het domein van energie-overdracht, met meer specifiek focus op volgende onderwerpen: draadloze energieoverdracht (i.h.b. inductieve en capacitieve koppeling); embedded systemen; elektrische energieproductie; duurzame energie, fotovoltaïsche zonne-energie; energieconversie; elektrische transformatoren, generatoren en motoren; circuit theorie en elektromagnetisme.
Draadloze energieoverdracht door de combinatie van magnetische en elektrische velden.
Abstract
Draadloze energieoverdracht biedt als belangrijkste voordeel een betere gebruikerservaring, vooral voor mobiele apparaten, vermits het niet nodig is om een fysieke kabel aan te sluiten om het apparaat op te laden. Een nieuwe methode, hybride draadloze energieoverdracht genaamd, combineert zowel magnetische (inductieve) als elektrische velden (capacitieve koppeling). In dit project wordt een theoretisch raamwerk ontwikkeld dat de relatie modelleert tussen de koppelfactor van hybride draadloze vermogensoverdracht en de elektrische elementen van de equivalente circuitrepresentatie. Het effect van het combineren van zowel het magnetische als het elektrische veld op de eigenschappen van energieoverdracht en de tolerantie voor verkeerde uitlijning wordt gekwantificeerd. De resultaten worden gevalideerd door simulatie en experiment, wat resulteert in de essentiële koppelingsmodellen die nodig zijn om het potentieel van hybride draadloze energieoverdracht te ontsluiten.Onderzoeker(s)
- Promotor: Minnaert Ben
- Mandaathouder: Elst Baptist
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
DEO: draadloze energieoverdracht.
Abstract
Draadloze energieoverdracht (DEO) verhoogt de gebruikerservaring van toestellen die elektrisch gevoed worden, aangezien het niet nodig is om een fysieke kabel aan te sluiten. Het resulteert in een hogere duurzaamheid en robuustheid, vergemakkelijkt de automatisering en verhoogt de veiligheid in gevaarlijke industriële omgevingen. Bij veel lokale bedrijven zijn er echter te weinig resources om de nodige kennis te vergaren om DEO toe te passen, ondanks de sterke wereldwijde groei van deze toepassing bij multinationals, en de maturiteit van de technologie. De beperkte kennis over de principes, een onoverzichtelijk marktaanbod en de beperkte toepassingsmogelijkheden van de de facto marktstandaard verhindert een brede toepassing omdat er een sterke nood is aan DEO voor atypische configuraties. Het globale doel is dan ook om laagdrempelige en praktijkgerichte tools en kennis voor de implementatie van draadloze energieoverdracht te verspreiden.Onderzoeker(s)
- Promotor: Minnaert Ben
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Multipoort draadloze energieoverdracht systemen via elektrische koppeling.
Abstract
Dit onderzoeksvoorstel richt zich op een draadloos energieoverdrachtssysteem met meerdere in- en uitgangen dat elektrische koppeling toepast om energie over te dragen van een of meer zenders naar een of meer ontvangers. De fundamentele onderzoeksvraag is hoe nieuwe optimalisatie-algoritmen de werkingparameters van dit capacitieve systeem met een onvoorspelbare elektrische koppeling geoptimaliseerd kunnen houden, afhankelijk van het gekozen optimalisatiedoel. Dit omvat het bepalen van de geschikte modellen en fundamentele relaties tussen de systeemeigenschappen (inclusief de onvoorspelbare koppeling) en de verschillende optimalisatiestrategieën. Een belangrijk aspect is de experimentele validatie van de modellen via een laagvermogenopstelling met een flexibele driver om frequentieaanpassingen mogelijk te maken. Meer specifiek zullen de bijdragen van dit project de volgende zijn: (i) Ontwikkeling van een model dat kwantitatief de fundamentele relaties beschrijft tussen variërende koppelingen en de (relatieve) variatie van de compensatienetwerken. (ii) Modelleren van het zogenaamde "frequentiebifurcatiefenomeen" voor systemen met meerdere poorten. (iii) Het bepalen en toepassen van optimalisatiealgoritmen voor verschillende scenario's door impedantie- en frequentieaanpassingen op basis van een feedbackprocedure om het capacitieve systeem in zijn (bijna) optimale bedrijfstoestand te houden, en tot slot (iv) validatie van de modellen en algoritmen door simulatie en experiment.Onderzoeker(s)
- Promotor: Minnaert Ben
- Mandaathouder: van Ieperen Aris
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Capacitief draadloze energieoverdracht voor MIMO configuraties.
Abstract
Capacitieve draadloze energieoverdracht maakt gebruik van het elektrische veld om energie van een zender naar een ontvanger over te dragen zonder dat fysieke verbindingen nodig zijn. Afhankelijk van de afstand tussen zender en ontvanger en hun relatieve uitlijning, variëren de systeemprestaties. Een systeem dat zichzelf automatisch in het optimale werkpunt positioneert, ongeacht de waarde van de onvoorspelbare koppeling tussen zender en ontvanger, is daarom noodzakelijk. Dit is met name een uitdaging voor een opstelling met meerdere zenders en meerdere ontvangers (een zgn. MIMO-configuratie). Het doel van dit project is om de noodzakelijke fundamentele relaties te bepalen die toelaten algoritmen op te stellen en te implementeren om het MIMO systeem in optimale omstandigheden te laten functioneren.Onderzoeker(s)
- Promotor: Minnaert Ben
- Co-promotor: Derammelaere Stijn
- Mandaathouder: van Ieperen Aris
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Nexor - Cyber-fysische systemen ten bate van de vierde industriële revolutie
Abstract
De vierde industriële revolutie (Industrie 4.0 zoals het vaak wordt genoemd) wordt aangedreven door extreme digitalisatie, mogelijk gemaakt door een enorme rekenkracht, gestuurd door slimme machines en draadloze netwerken. In de laatste zes jaar heeft Nexor — een multidisciplinair samenwerkingsverband tussen vier Antwerpse onderzoekslaboratoria — daar een solide portfolio opgebouwd. Momenteel versterken we het consortium om ons toe te laten door te groeien tot een gevestigde waarde in het Europese landschap. Het voorliggende projectvoorstel beschrijft onze plannen voor 2021 - 2026, met de expliciete bedoeling om industriële partners in staat te stellen hun Industrie 4.0 uitdagingen aan te pakken. We volgen daarbij een vraaggedreven aanpak, om toekomstige partners te overtuigen onze innovatieve ideeën op te pikken. We mikken daarbij onder andere op gezamenlijke onderzoeksprojecten (TRL5—7) en licentieovereenkomsten.Onderzoeker(s)
- Promotor: Demeyer Serge
- Co-promotor: Challenger Moharram
- Co-promotor: Chevalier Amélie
- Co-promotor: Daems Walter
- Co-promotor: De Meulenaere Paul
- Co-promotor: Denil Joachim
- Co-promotor: Derammelaere Stijn
- Co-promotor: Minnaert Ben
- Co-promotor: Peremans Herbert
- Co-promotor: Perez Guillermo Alberto
- Co-promotor: Steckel Jan
- Co-promotor: Vangheluwe Hans
- Co-promotor: Vanlanduit Steve
- Co-promotor: Verlinden Jouke Casper
- Mandaathouder: Bozyigit Fatma
- Mandaathouder: De Mey Fons
Onderzoeksgroep(en)
Project website
Project type(s)
- Onderzoeksproject
Draagbare energieoverdracht voor gebouw-geïntegreerde fotovoltaïsche zonnecellen.
Abstract
Dit onderzoeksproject ontwikkelt een module om energie van zonnecellen in gebouwen draadloos te transporteren. Een cruciaal probleem bij de integratie van zonnecellen in gebouwonderdelen (vb. als gevel, of ingebed in een raam) is dat er met de huidige technologie nog elektrische kabels van de buitenkant naar de binnenkant van het gebouw getrokken moeten worden, wat negatieve gevolgen heeft voor de isolatie en waterdichtheid van het gebouw. Via prototypes testen we de efficiëntie en betrouwbaarheid van draadloze energieoverdracht toegepast op de context van een gebouw.Onderzoeker(s)
- Promotor: Minnaert Ben
Onderzoeksgroep(en)
Project type(s)
- Onderzoeksproject