Priemyselný výskum životnosti automobilových komponentov nasledujúcej generácie dopravných prostriedkov.

Výskum a vývoj hydrodynamických meničov pre zefektívnenie hybridizácie pohonného sústrojenstva.

Výskum metód riadenia elektrických pohonov a vývoj nových topologických usporiadaní trakčných meničov.

Výskum v optimalizácii dynamiky a energetiky elektrickej trakcie.

Výskum a vývoj v oblasti optimálneho prevádzkovania batériových systémov.

Vývoj IKT pre zvyšovanie bezpečnosti prevádzkových vlastností a zvyšovanie inteligencie prostredníctvom samoučiacich sa algoritmov.

Analýza mechanických vlastností moderných systémov pre dopravné prostriedky formou HIL a PIL simulácií a prostredníctvom testovacích stolíc.

Hlavným cieľom projektu je výskum a vývoj plazmového frézovacieho systému PLASMABIT BHA (Bottom Hole Assembly), vykonanie funkčných testov prototypu a následné zavedenie nového produktu do produkčného procesu. BHA označuje zariadenie, ktoré sa nachádza vo vrte a je určené pre špecifickú činnosť či operáciu (frézovanie, vŕtanie, čistenie, a.i.). Náš nový produkt je určený na plazmové frézovanie produkčného potrubia (oceľovej rúry) s cieľom efektívnejšieho, ekonomickejšieho a najmä ekologickejšieho spôsobu tesného uzatvárania vyčerpaných ropných a plynových vrtov. PLASMABIT BHA bude vedieť bezkontaktne odstrániť časti produkčného potrubia určeného na tesné uzavretie vrtu a tak zabrániť úniku zostatkových ropných frakcií či plynu. Z dôvodu eliminácie ekologických dopadov rastie dopyt po nových efektívnych technológiách používaných pri ťažbe ropy a plynu. Tesné uzavretie vrtov sa stretáva s problémami ako čisté odstránenie produkčného potrubia, tesnosť a životnosť upchávky, ktoré náš produkt umožní významne eliminovať. Komplexný systém, ktorý vyrieši tieto problémy a splní požiadavky trhu má vysoko proexportný charakter s globálnym dosahom a zvýšil by významne konkurencieschopnosť Slovenska. Projekt je rozdelený do viacerých aktivít, ktoré na seba logicky nadväzujú. Ich náplňou je výskum plazmového frézovacieho systému spolu s výskumom nového napájacieho systému a novej generácie vysoko odolných elektród pre plazmový frézovací systém. Na výskum nadviaže vývojová fáza, kde sa bude prototyp intenzívne testovať až do odladenia finálnych parametrov. Žiadateľ zrealizuje aj aktivitu ochrany práv vytvoreného duševného vlastníctva. V inovačnej časti projektu plánujeme nákup infraštruktúry potrebnej pre zavedenie nového produktu PLASMABIT BHA do produkčného procesu.

Projekt je zameraný na výskum metodiky optimalizácie prevádzkových parametrov systémov bezkontaktného prenosu energie (WET), reprezentujúcich progresívne riešenie transferu energie do mobilných a priemyselných zariadení. Hlavným zámerom projektu je výskum vlastností ovplyvňujúcich technické a hygienické vlastnosti (vyšetrovanie negatívneho dopadu na živé a neživé objekty) a relevantné parametre WET systémov, ktorými sú účinnosť, akčný rádius, spoľahlivosť, a environmentálna bezpečnosť.

Hlavným motívom tohto výskumu je fakt, že využitie WET systémov z hľadiska rôznorodého aplikačného využitia možno očakávať v rámci napájacej infraštruktúry elektromobilov, automobilov (bezkontaktné dobíjanie, napájanie palubnej dosky, napájanie infotainmentu, bezkontaktné dobíjanie entertainmetu – smartfóny, tablety etc...), alebo v rámci smart-grid systémov v domácnostiach, priemyselných nabíjačkách mobilných a obslužných robotov, medicínskych aplikáciách a pod. V prvom kroku riešenia pôjde o identifikáciu interakčných fenoménov, ktoré ovplyvňujú vznik negatívnej interferencie WET systémov s okolím. Ide najmä o:

• vyžarovanie EMI do okolia – modifikácia geometrie a rozloženia cievok,

• optimalizáciu topológie hlavného obvodu a kompenzačných prvkov,

• vhodný spôsob riadenia transferu energie.

Na základe získaných výsledkov bude realizovaná optimalizácia vlastností prostredníctvom multi-fyzikálnych analýz a viacúrovňových simulácií, tak aby došlo k zásadnému zlepšeniu účinnosti procesu príjmu a riadenia toku energie na strane záťaže. Ďalšou úlohou bude výskum interakcií WET systémov s biologickými systémami. Veľmi dôležitým krokom bude potlačenie nežiaducich vplyvov prostredníctvom topologickej optimalizácie WET systému, pričom primárnou metódou bude počítačová simulácia realizovaná prostredníctvom obvodových a blokových simulátorov, resp. systémov pre 3D analýzu polí (COMSOL), využívajúca modely s rozsiahlou oblasťou validity.

Cieľom výskumu predkladaného projektu je výskum interakcie vysokofrekvenčného elektromagnetického poľa s biologickými tkanivami s dôrazom na skúmanie efektov vaporizácie, fulgurácie a desikácie tkanív. Uvedené tkanivové efekty budú skúmané v súvislosti s návrhom optimálnej elektrochirurgickej jednotky, ktorá je jedným z najčastejšie využívaných prístrojov v medicínskej praxi. Aj napriek tomu, že elektrochirurgická jednotka patrí k rutinným chirurgickým nástrojom, výskum jej vlastností je nevyhnutný predovšetkým z hľadiska jej vyššej bezpečnosti, efektivity, estetického hľadiska a v neposlednom rade aj z hľadiska vývoja nových elektrochirurgických prístrojov pre presne špecifikované oblasti použitia, či už v klasickej, dentálnej, laparoskopickej, prípadne estetickej chirurgii. Cieľom riešenia projektu bude aj výskum fenoménov zásadného dopadu na účinnosť elektrochirurgických prístrojov. Pôjde najmä o ich identifikáciu a analýzu možností ich využitia za účelom optimálneho riadenia elektrického výkonu zdroja v súvislosti so zmenou impedancie tkaniva. Dôležitým aspektom pritom bude implementácia a správna súčinnosť progresívnych riešení z hľadiska posúdenia frekvenčnej a teplotnej závislosti impedancie tkanív s rôznymi dielektrickými vlastnosťami. Pri riešení projektu budú využívané účinné nástroje vedeckého výskumu ako sú numerické multifyzikálne modelovanie biologických štruktúr a ich vlastností počas elektrochirurgického zákroku, experimentálne merania vlastností tkanív a navrhnutých technických riešení. Predpokladanou aplikačnou oblasťou systému budú optimalizované technické riešenia elektrochirurgických prístrojov a postupov vo vybraných oblastiach chirurgie.

Predkladaný projekt sa zaoberá vysoko aktuálnou témou z oblasti výkonových polovodičových systémov, konkrétne výkonových polovodičových hybridných modulov. Penetrácia týchto komponentov v rámci priemyselných aplikácií je kontinuálne výraznejšia, k čomu prispieva aj značný rozvoj elektrifikácie dopravných systémov. Práve výkonové polovodičové moduly predstavujú základný stavebný prvok, ktorý umožňuje dosahovať zvyšovanie mieri elektrifikácie dopravných systémov. Na tomto mieste treba poznamenať, že spoľahlivosť, životnosť a efektivita modulov je primárnym aspektom pre dosahovanie ekologickej mobility. Z uvedených faktov sa projekt zaoberá problematikou eliminácie nepriaznivých javov, súvisiacich s výrobou výkonových polovodičových hybridných modulov. Riešenie spočíva vo výskume a vývoji progresívnych inšpekčných systémov pre detekciu porúch pri výrobnom procese.

Projekt je zameraný na problematiku optimalizácie účinnosti pohonov s viacfázovými motormi v oblasti automotívnych aplikácií. Náplňou projektu je výskum meničov a ich riadenia pre viacfázové motory. V prvom rade pôjde o špecifikáciu meniča z hľadiska účinnosti. Porovnajú sa klasické riešenia viacfázových striedačov s perspektívnymi možnosťami, ako sú maticové meniče. Druhou oblasťou výskumu bude vyšetrovanie minimalizácie vplyvu na sieť. Základným parametrom bude dosiahnutie účinníka prvej harmonickej zložky blízke jednej. Dôležitou časťou bude výskum vhodného spôsobu riadenia s optimalizáciou využitia vstupného napájacieho napätia, pričom primárnou metódou budú počítačové simulácie realizované prostredníctvom obvodových a blokových simulátorov (LTSpice, MATLAB) využívajúce modely s rozsiahlou oblasťou validity. Výsledkom syntézy bude typ meniča a spôsob riadenia. Na verifikáciu budú využité reálne vzorky skonštruovaných meničov. Posledným krokom bude riadenie dvoch viacfázových motorov jedným meničom.

V súčasnosti možno registrovať nárast využívania batériových technológií v energeticky náročných dopravných systémoch, alebo veľkokapacitných úložísk elektrickej energie. Nárast využívania lítia enormne zaťažuje produkčné kapacity s minimálnym ohľadom na socio-ekologické dopady. Tento trend je neudržateľný a z uvedeného dôvodu je nutné, aby úvahy producentov a spotrebiteľov smerovali k možnostiam recyklácie resp. regenerácie. V predkladanom projekte sa hlavné vedecko-výskumné ciele sústredia na možnosti regenerácie a revitalizácie kapacity opotrebovaných, resp. poškodených batériových článkov, ktoré možno sekundárne využiť v rámci energetického uzla domácnosti alebo elektromobilu. Ciele projektu preto uvažujú s výskumom a vývojom regeneračných procedúr a revitalizačných algoritmov založených na cyklickom nabíjaní/vybíjaní opotrebovaných článkov/batériových systémov s dôrazom kladeným na obnovenie čo najvyššieho percenta pôvodnej kapacity.

Znižovanie miery spoločenskej zraniteľnosti je jedným z hlavných princípov fungovania spoločnosti. Spoločenská zraniteľnosť je súčasťou hodnotenia rizík katastrof a kľúčovou informáciou potrebnou pre hodnotenie relevantných ohrození a opatrení na zmiernenie ich nežiaducich dopadov. Stanovenie kľúčových dimenzií zraniteľnosti tvorí základ pre znižovania rizika a zlepšenie pripravenosti spoločnosti na rôzne rizikové a krízové situácie. Súčasťou posudzovania zraniteľnosti je aj stanovenie zdrojov nevyhnutných na riešenie nežiaducej udalosti.

Projekt je zameraný na výskum možností kvantifikácie miery zraniteľnosti spoločnosti v dôsledku zlyhania dôležitých systémov a služieb v subsektore elektroenergetika. Hlavným výstupom projektu bude hierarchický model a metodika posudzovania spoločenskej zraniteľnosti, s praktickou aplikáciou pre konkrétne zvolené územie, pri uvažovaní zlyhania časti elektrizačnej sústavy. Dosiahnuté výsledky riešenia projektu budú zhrnuté v odbornej knižnej publikácii.

Projekt je zameraný na využitie najmodernejších výskumných a edukačných metód orientovaných na rozvoj problematiky Výkonových Polovodičových Systémov (VPS) na technických školách so zameraním na elektrotechniku s cieľom podpory rozvoja vedomostí a zručností absolventov technických škôl.

K prioritným cieľom projektu patrí vypracovanie moderných výskumných a edukačných pomôcok pri tvorbe študijných materiálov, vysokoškolskej učebnice/skrípt a podporných didaktických prostriedkov, pre potreby výučby VPS. Dôležitou podmienkou je integrácia obsahu vzdelávania do reálneho prostredia pracovného trhu, teda prepojenie moderných technológií z praxe a výučbového procesu. Na základe výsledkov projektu sa predpokladá aj ďalší inovatívny výskum v danej vedeckej oblasti.