Järnvägsorder för snabb strömbrytare

Snabbströmbrytaren får genombrott genom järnvägen

Trafikverket beställer tio strömbrytare från svenska Scibreak för matningsnät till järnväg. Företagets ursprungliga nisch att bryta högspänd likström väntar fortfarande på att HVDC-marknaden ska utvecklas.

Scibreaks strömbrytare används för att koppla bort strömmen i högspända elnät – 1kV och uppåt – när det uppstår kortslutningar. –Vi kan bryta strömmen väldigt snabbt, och vi kan bryta både likström och växelström, berättar Scibreaks vd Staffan Norrga.

Beställningen från Trafikverket är ett pilotprojekt på två år som ska utmynna i tio stycken strömbrytare. Att skydda bannät för järnväg är en ny tillämpning för Scibreak. Så tiden kommer användas för att utveckling och test.

Staffan Norrga sätter inga frågetecken för att teknikutvecklingen kommer att leda till fungerande komponenter. Därefter öppnar sig potentiellt en jättemarknad eftersom järnvägar finns överallt. –Möjligheten att hitta nya kunder ökar dramatiskt med denna order, säger Ingvar Eriksson på EU-finansierade EIT Innoenergy, som stöttar Scibreak.

Scibreaks brytare kan i den här tillämpningen ersätta de vakuumbrytare som används i omformare från elnätets 50 Hz till bannätets 16,7 Hz i 15 kV.

Närmaste marknad efter Sverige är Skandinavien och det tyskspråkiga Europa, varifrån Sverige en gång i tiden hämtade sitt val av frekvens i bannätet.

SCIBREAK HAR KONTAKTER med järnvägslandet Schweiz som funderar över utbyggd kapacitet. Detta skulle kräva mer effekt, vilket skulle kräva fler transformatorer. Även detta skulle öka bannätets potentiella kortslutningsströmmar och utmana den stadgade gränsen på 25 kA.

Schweiz använder samma sorts strömbrytare som Sverige, med lång bryttid. Scibreaks brytare skulle här kunna ta ner bryttiden från cirka 60 till 2 ms.

Med Staffan Norrgas och hans partners bakgrund inom kraft

Staffan Norrga Ingvar Eriksson

transmission var den första tilllämpning som Scibreak siktade på en annan: att bryta högspänd likström.

Denna marknad har dock inte vuxit på det sätt som ursprungligen förväntades. Den har blivit stark i en specifik nisch: punkt till punktförbindelser. Men ingen bygger ännu elnät med högspänd likström. I ändpunkterna omvandlas istället likströmmen tillbaka till växelström i stationer som kostar en miljard kronor styck.

Det skulle vara effektivare att

Scibreaks strömbrytare är mindre än alternativ teknik för snabba strömbrytare för högspänning, och kräver färre kostsamma halvledare.

De används för att skydda elnät vid fel. Strömkretsen måste kopplas ned snabbt vid en kortslutning innan strömmen hinner växa sig stor och skada personal eller utrustning.

Först måste strömbrytaren separera kopplingen mekaniskt – här åtgår det mesta av tiden. Strömmen fortsätter fortfarande att flyta genom luften i en ljusbåge.

Konventionella strömbrytare måste invänta en nollgenomgång av spänningen – upp till en halv period – innan de kan bryta strömmen. På bannätets 16,7 Hz motsvarar detta upp till 30 ms fördröjning.

Snabba brytare kan dra ner den tiden till under en millisekund genom att addera ström så att det sker en nollgenomgång. Ett av koncepten är att ladda ur en kondensator som laddats i en resonanskrets till hög spänning.

Scibreak använder ett knep som betyder att brytaren kan byggas mycket mindre och behöver inte lika många dyra krafthalvledare: en växelspänning på drygt 10 kHz injiceras i små steg för att dra upp växelströmmen till den fulla nivån.

Som när man knuffar ett barn FAKTA

Som att gunga upp farten i lekparken

i gungan högre och högre – så förklarar Scibreak hur tekniken fungerar.

Komponenten utnyttjar en växelriktare baserad på IGBT:er som klarar att arbeta med hög frekvens, plus snabba FPGA:er.

Vad är den tekniska bakgrunden till att er lösning kunde mogna fram?

– Det som man kanske inte kunde göra för 20 år sedan var att styra kraftelektronik med den precisionen och hastigheten, säger Staffan Norrga. – Konceptet är dessutom patentsökt – ingen hade helt enkelt tänkt på det tidigare.

Scibreak reducerar mängden krafthalvledare – den dyraste komponenten i brytare av detta slag – till ungefär en tjugondel.

distribuera likströmmen vidare i elnät, men det görs inte. Om den dagen skulle komma då det till slut skedde, skulle Scibreaks brytare ha en stark tillämpning i dessa elnät.

Scibreak fortsätter att följa HVDC-utvecklingen. Företaget har fungerande prototyper och är medlem i EU-projektet Promotion, där de stora leverantörerna finns – Siemens, ABB, Mitsubishi och General Electric – liksom de europeiska kraftsystemoperatörerna.

I VÄNTAN PÅ branschförändringen till högspänd likström har de stora aktörerna inom elkraft tagit fram egna brytare. Men de är inte i klass med Scibreaks, enligt Staffan Norrga. –Den stora fördelen med vår teknik är att den är kostnadseffektiv – den reducerar mängden halvledare. Så vi fortsätter att se möjligheter på sikt inom HVDC.

På samma sätt finns potentiella tillämpningar i de elnät som byggs för förnybara energikällor. De genererar likström.

Scibreak har sju anställda i Kallhäll, Järfälla, varav några jobbar deltid. Företaget har stöd av EIT Innoenergy och Energimyndigheten. JAN TÅNGRING jan@etn.se

Epishine expanderar i Linköping

HEJDLÖSA BILDER

För Epishine – som utvecklar organiska solceller – är 2020 året då företaget planerar att börja rulla ut små tryckta solceller i större volymer. I expansionsplanen ingår även en flytt till större lokaler och nyanställningar.

Epishines får symbolisera en solskenshistoria i dessa virustider. När många andra företag – små som stora – lider av en förlamad värld visar det lilla Linköpingsföretaget energi, även om det också sannolikt känner av vad som sker runtomkring.

Epishine utvecklar organiska solceller som kan använda ljus både från inomhusbelysning och från solen. Företaget håller till i Ebbepark i Linköping, där det finns avancerad utrustning för tryckt elektronik som det använder. Likaså har företaget egen utrustning som används för att utveckla och tillverka solcellerna.

Just nu arbetar Epishine med att öka produktionen, med nyinstallerade maskiner. Och efter sommaren ska företaget flytta till större kontorslokaler inom Ebbepark. –Det är en mellanlandning som är cirka 100 kvm större än idag, i samma hus, skriver Mattias Josephson, vd på Epishine till Elektroniktidningen.

I och med flytten ska företaget börja anställa. Planen är att utöka med cirka tio personer.

Epishine ser behov av att addera flera olika kompetenser. Det handlar enligt Mattias Josephson om personer med kunskap inom allt från forskning- och utveckling till sälj och marknadsföring.

Ebbepark som Epishine just nu expanderar inom är en tillväxtmiljö som det kommunägda bolaget Sankt Kors utvecklar. En grundtank är att olika verksamheter ska kunna dela på både utrustning och kompetens. –Vi ser att vår tanke om att kombinera flexibla kontorsmöjligheter med mindre produktionsenheter som fler företag kan dela på fungerar väl, säger Ulrika Backlund på Sankt Kors i ett pressmeddelande och addarar: –Vi ser även fram emot att kunna välkomna ännu fler spännande företag under nästa år då de första av de nya byggnaderna i Ebbepark är klara.

ANNA WENNBERG

anna@etn.se

Mattias Josephson

Tala på höstens FPGA-konferens!

Arbetar du med programmerbar logik eller med något som har anknytning till ämnet och vill dela med dig av dina erfarenheter? Då är det dags att skicka in ett förslag till organisatörerna av FPGA World, som arrangeras den 15september i Stockholm.

Det kan handla om konstruktionsmetoder, modellering, verktyg, kombinationen av hårdvara och mjukvara, plattformar, applikationer, trender, undervisning eller något annat som har anknytning till programmerbar logik. Senast den 1 juni vill arrangörerna ha ditt förslag.

Det finns också ett separat spår för produktpresentationer plus möjlighet att ställa ut.

24 / 7 / 365 www.buerklin.com

Our services:

n 1.8+ million articles from

500+ renowned manufacturers

n 75,000+ articles in stock in Munich, Germany n 500,000+ additional articles readily available n Delivery promise:

Same day shipping for all orders received by 6pm

n Online Shop: buerklin.com n Industry-focus line cards of well-known and reliable

manufacturers

n eProcurement solutions: OCI, API, electronic catalogs, EDI n Large teams of multilingual inside sales and field sales

in Germany n Sales representatives in Italy, France, United Kingdom, Ireland,

Scandinavia, Eastern Europe, Brazil and the Middle East

www.buerklin.com

YEARS

Svenska Bright Day Graphene är först i världen att tillverka grafen ur biomassa med en uppskalingsbar metod. Materialet är miljövänligt, och har bättre ström- och värmeledande egenskaper än masstillverkat grafen som går att köpa. Handelshuset Ekman Group har just gått in som delägare – investeringen ska användas för att bygga en pilotlina, anställa och knyta till sig minst fem företag som under hösten vill testa materialet i framförallt energi- och elektroniktillämpningar. De skapar grafen från skogsrester

ANNIKA AF KLERCKER Anna Carlsson och

Malin Alpsten (th).

Vi ska massproducera grafen i genomskinliga flagor. Det är unikt. Går du på en grafenmässa och tittar så ser du grå-svart pulver i burkar. Det är det som framförallt säljs som grafen idag, säger Malin Alpsten, vd på företaget.

Ursprungligen kommer idéen från Anna Carlsson, företagets teknikchef. Redan som barn funderade hon på hur man kan bli av med oljan på sikt. –Då kom bränsleceller som lösningen för mig, men det var inte så bra som jag tänkt, säger Anna Carlsson och förtydligar: –Materialen som man använder för att göra själva bränslecellen är inte trevliga. Samma sak gäller litium-jon-batterier, som förutsätter att man bryter kobolt, litium och annat.

Innan Anna Carlsson träffade Malin Alpsten – de två grundade Bright Day Graphene år 2017 – ägnade hon flera år åt energilagring och bränsleceller. Först genom en doktorsexamen från det tyska forskningsinstitutet Zentrum für Sonnenenergieund Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg i Ulm, därefter en postdock och en tjänst på ett bränslecellsföretag. –Innan jag återvände till Sverige jobbade jag med ett material som jag då tänkte borde kunna göras av lignin. Jag insåg också att om man vill jobba med miljövänliga material i Sverige så borde vinkeln vara att ta vara på överskottet från skogsindustrin. –När vi träffades var vi inne på att göra energilagring. Sen har vi backat ett steg i värdekedjan för att fokusera på materialet, inflikar Malin Alpsten.

B R I G H T DAY G R A P H E N E har utvecklat en process som ger grafen ur uppvärmd biomassa. Resultatet är ett böjligt och genomskinligt material. En patentansökan är inlämnad. –Sättet vi tar fram grafen skiljer sig väsentligt från hur man gör grafen från grafit, säger Malin Alpsten.

Företaget kallar materialet för Green Graphene. En flaga är upp till en kvadratmillimeter, vilket är klart större än grafen som kommer ur grafit. Flagan är också tunnare.

Teoretiskt är grafen ett lager kolatomer som leder ström utan motstånd. Praktiskt är grafen uppbyggt av flera kolatomlager. Ju fler, desto sämre elektriska egenskaper. –När vi mäter på vårt material kan vi se att vi har grafen med färre än tio kolatomlager. Jag kan inte säga exakt hur många det är, men jag skulle säga under fem, säger Anna Carlsson.

Samtidigt är storleken intressant eftersom varje övergång mellan olika flagor skapar ett motstånd. Större flagor leder således ström bättre än små.

Idag ingår Bright Day Graphene i Stings inkubatorverksamhet. Företaget använder ett labb i Electrum, i Kista utanför Stockholm, och tills nu har produktionen skett i liten skala med avbrott däremellan.

DEN FÄRSKA INVESTERINGEN från Ekman Group skapar nya förutsättningar. Med pengarna ska företaget bygga en produktionslina som kan köras kontinuerligt. Den första utrustningen till den blivande produktionslinan är beställd. –Målet är att vi ska kunna tillverka så mycket att vi till hösten kan sälja materialet till minst fem R&D-kunder som kan börja testa och utveckla med vårt grafen, säger Malin Alpsten.

I första hand är Bright Day Graphene intresserat av att komma i kontakt med företag – potentiella kunder – som vill testa materialets egenskaper i tillämpningar med sikte på energilagring och elektronik. –Kondensatorer som används för energilagring är ett exempel på ett väldigt intressant område för grafen. För ju mer du renodlar grafen, desto närmare kommer du det teoretiska max för en superkondensator, förklarar Anna Carlsson.

EN KONDENSATOR lagrar laddning elektrostatiskt. Inga kemiska reaktioner ingår som i ett batteri. Så fort du har en kemisk reaktion har du bireaktioner – det är dessa som gör att batteriet åldras. –Om du utvecklar superkondensator av väldigt ren grafen kan du nå en energidensitet som är runt en tredjedel av ett litiumjonbatteri men du kan ladda på några sekunder och du klarar miljoner laddningscykler, säger Anna Carlsson, och adderar: –En sådan superkondensator skulle kunna användas av en elbuss som snabbladdas vid varje station.

I SKRIVANDE STUND har Bright Day Graphene kontakt med en handfull företag. Här ingår både de som arbetar med energi och elektronik, och de som använder grafen som materialförstärkning men som är intresserade av att gå över till ett miljövänligt grafen.

Samtidigt är företaget öppet för ytterligare förslag – så har du som läsare idéer, hör av dig.

Likaså står tillväxt på företagets agenda. Den färska investeringen ger utrymme för i första hand två anställningar: dels en person som håller processen igång när den är klar, dels en teknisk projektledare. –Vi söker en projektledare som kan vara med och planera nästa process, men också jobba nära våra kunder. Någon som har erfarenhet av annat än energilagring, så att vi har lättare att få in och hantera andra applikationer.

ANNA WENNBERG

anna@etn.se

Kort-till-kort åt alla håll

Robusta kontakter i FINEPITCH serien

Med FINEPITCH, kort-till-kort kontakter, erbjuder Phoenix Contact för första gången skärmade och oskärmade kontakter för signal och dataöverföring mellan två kort. Detta ger er möjlighet att koppla ihop två kretskort enligt ert behov, med olika riktningar, höjder och antal poler, i kompakt format med 0,8 mm eller 1,27 mm delning.

För mer information ring 08-608 64 00 eller besök www.phoenixcontact.com/finepitch

5G-auktioner i november Ett år senare än ursprungligen planerat kommer 3,5 GHz- och 2,3 GHz-banden att auktioneras ut av PTS. Därefter kan även de svenska operatörerna startar utbyggnaden av 5G.

Regeringens beslut att ge Säkerhetspolisen och Försvaret rätt att bestämma vad som kan anses säkert när det gäller de kommande 5G-näten har fördröjt utbyggnaden ungefär ett år.

Den 10 november ska dock auktionen för frekvenser på 3,5 GHz- och 2,3 GHz-banden starta. Banden har relativt kort räckvidd och lämpar sig därför inte för utbyggnad av tjänster med stor yttäckning.

De som vill delta ska anmäla sitt intresse till PTS senast den 30 juni. Därefter kommer budgivarna att säkerhetsgranskas. 3,5 GHz-bandet omfattar totalt 320 MHz (maximalt 15 nationella tillstånd), medan 2,3 GHz-bandet omfattar 80 MHz (maximalt åtta nationella tillstånd).

Auktionen är en så kallad klockauktion, en auktion i flera budrundor som genomförs över internet.

PTS har delat upp aktionen i två delar där 3,5 GHz-bandet tilldelas först. Om maximalt tre aktörer lägger bud i 3,5 GHz-auktionen kommer 2,3 GHz-auktionen att genomföras som en renodlad auktion. Om fler än tre aktörer deltar i 3,5 GHz-auktionen och minst en av dessa lägger bud på minst 80 MHz utan att vinna tillstånd kommer dessa aktörer att ha möjlighet att förvärva samtliga 80 MHz i 2,3 GHz-bandet.

Lägsta bud i tilldelningen är 1,5 miljarder kronor för 3,5 GHz-bandet (100 miljoner kronor per tillstånd om 20 MHz) och 160 miljoner kronor (20 miljoner kronor per tillstånd om 10 MHz) för 2,3 GHz-bandet. Om 2,3 GHz-bandet tilldelas utan konkurrens är lägsta budet 400 miljoner kronor för detta band. PER HENRICSSON per@etn.se

Nya datum att hålla koll på!

Spridningen av covid-19 i världen har gjort att ett stort antal mässor och event inom elektronikindustrin endera stoppats eller senarelagts. För underlätta i kaoset har vi ställt samman en lista över ett antal händelser som fått sitt startdatum skjutet på framtiden – eller helt ställts in helt.

För svensk del kom chocken i början av februari i år. Ericsson med flera storföretag hoppade av telekombranschens årliga jätteevenemang MWC i Barcelona. En knapp vecka senare ställdes mobilmässan in – respekt för coronaviruset angavs som orsak.

Sedan dess har ett stort antal industrimässor och elektronikevenemang berörts av oron för coronaviruset – i Sverige, Europa och världen. Ett tydligt exempel är den svenska branschmässan SEE, som ursprungligen skulle ha arrangerats på Kistamässan mellan den 5 och 7 maj.

Några andra exempel på mässsor och event som hittills berörts av viruset är branschmässan Advanced Engineering i Göteborg, kraftmässan PCIM i Nürnberg och den stora välkända industrimässan i Hannover. De har alla skjutits på framtiden förutom Hannovermässan, som först fick 12 juli som nytt datum men som nu ställts in helt.

Antennkonferensen EuCAP2020, som skulle ha slagit upp dörrarna i Danmark under mitten av mars, blev istället en webbkonferens i början av april.

I tabellen nedan kan du själv se hur olika mässarrangörer valt att tackla utmaningen kring covid-19. Tabellen visar huvudsakligen händelser som skjutits på framtiden, med andra ord som i skrivande stund fortfarande är aktuella.

ANNA WENNBERG

anna@etn.se

LÖSNINGEN FÖR SEE är att korta mässan med en dag och köra den parallellt med inbyggnadskonferensen Embedded Conference Scandinavia den 4 och 5 november. Platsen är den samma som tidigare: Kistamässan i Stockholm.

Event

PCIM SMTconnect Vehicle Electronics & Connected Services (VECS) ECF20 – Embedded Conference Finland Advanced Engineering

Light+Building SEE – Scandinavian Electronics Event IEC General Meeting 2020

Innehåll

Kraftmässa Produktionsmässa Fordonskonferensen Branschevent (arrangör, etn.fi) Branschmässa

Belysningsmässan Branschmässa

Plats

Nürnberg Nürnberg Svenska Mässan, Göteborg Helsingfors, Finland Åbymässan, Göteborg, Frankfurt Kistamässan, Stockholm Stockholm

Originaldatum

5–7 maj 5–7 maj 5–6 maj

4 juni 25–26 mars

8–13 mars 5–7 maj

Aktuellt datum 28–30 juli 28–30 juli 25–26 augusti

27 augusti 2–3 september

27 sept – 2 okt 4–5 november

Själv(tankande) bilar?

DE SENASTE ÅREN har det bara pratats om autonoma självgående fordon på Nivå 4 eller 5. År 2020 har varit mantrat uppblandat med eldrift i olika skepnader. Årsskiftet har kommit med Corona men lösningarna har uteblivit. Är det marknaden, eller kunderna som saknats?

VAD SOM DYKER UPP och vill ”germera” på denna marknad blir den lille uppstickaren från Engelholm. Man har lyckats med konststycket att kräma ut 600 hästkrafter ur ett 3 cylindrigt motorblock som komplement till de 3 elmotorer bilen har. Detta för att kunna passera 100 km/h under 2 sekunder och få systemlösningen att komma upp i 400 km/h är ju makalöst. Det vore spännande att se hur mjukvaruarkitekturen, utvecklingsmiljön och metodiken som Koenigsegg har för att få ihop detta ingenjörsbygge ser ut. Det är troligtvis inte något traditionellt Vattenfallsbaserat projekt, utan troligtvis mera baserat på ett agilt, kundfokuserat korsfunktionellt team som utvecklat detta. Man kan bara spekulera i hur man arbetat fram denna fantastiska lösning som helt saknat behovet att realisera ett autonomt självgående fordon. Detta då kunderna själva, personligen vill kunna köra och känna fordonet från A till Ö som det heter i Sverige.

ANDRA FÖRETAG PÅ VÄSTKUSTEN jobbar för att hitta hållbara lösningar kring gas. Det är inte stadsgas, eller projektet Gobigas i Göteborg jag tänker på. Nej, det är vätgas för energilagring som är idén. Basen till denna lösning var med i Ny Tekniks tävling ”Sveriges smarta hem” 2015 och utgår från standardkomponenter och har med en enkelhet som ledstjärna börjat erbjudas i såväl Sverige som internationellt.

SER KOMMER TILLSAMMANS med Elektronikindustriföreningen i Göteborg ordna ett seminarium kring detta och smarta elmätare i juni om inga yttre faktorer stoppar oss.

VÄL MÖTT på nästa SER-aktivitet på Västkusten!

GUNNAR ANDERSSON

SER Väst Svenska Elektro- och Dataingenjörers Riksförening

Blåtandsfyr med breddat användningsområde

Det har gått två år sedan svenska Smart Sensor Devices lanserade sin minimala blåtandsfyr som bland annat kan användas för säkra betalningar och att identifiera användare. Nu kommer en uppdaterad version som stödjer Bluetooth 5.0 och har bredare användningsområde.

–Den kommer med en bootloader så att du kan lägga in din egen mjukvara via USB-porten eller så använder du redan befintlig mjukvara för att styra dongeln med AT-kommando via ett Pythonskript eller dylikt, förklarar Axel G Hammar för Elektroniktidningen.

Han startade Smart Sensor Devices år 2016 tillsammans med Ulf Söderberg. De hade arbetat med Bluetooth i över tio år och såg potentialen med tekniken.

BLÅTANDSFYRAR, eller beacons som de ofta kallas, är små billiga radiosändare som på några meters håll överför korta meddelanden till en smartmobil eller en annan enhet via Bluetooth Low Energy. En app hos mottagaren tolkar innehållet och agerar genom att exempelvis presentera ett meddelande för användaren. Information kan vara lagrad i mobilen eller hämtas från Internet.

Användningsområdena är många. Ett museum kan placera ut fyrar vid varje objekt och koppla dem till korta presentationer, när du går förbi ditt stamfik kan det dyka upp ett rabatterbjudande eller så kan de ge noggrannare inomhusnavigation i stora köpcentra. En annan tillämpning är produkter för smarta hem där sensorerna kan vara blåtandsfyrar, och tekniken går att använda för betalningar.

FÖR TVÅ ÅR SEDAN lanserade Smart Sensor Devices den första versionen av fyren som stödde Bluetooth 4.2. Nu kommer nästa generation som klarar Bluetooth 5.0. Även den nya versionen är baserad på en krets från Dialog Semiconductor, i det här fall DA14681. Det finns också ett flashminne på 8 Mbyte.

VIDARE FINNS hårdvarustöd för krypteringsmetoder som Elliptic Curve Controller (ECC), AES256, SHA-1, SHA-256, SHA-512 och True Random Number Generator.

Priset för enstaka exemplar börjar på 16 dollar.

PER HENRICSSON

per@etn.se

Våra högströmskontakter från Stäubli är konstruerade för krävande industriella miljöer. De är utrustade med den beprövade MULTILAM-tekniken som innebär lägsta övergångsmotstånd och extremt hög strömtäthet.

Kontaktdonen är lämpliga för en mängd olika applikationer såsom kraftgenerering och distribution, rack- och panelmontage, maskinstyrningssystem, mobila transformationer m.m.

Kontakta oss för ytterligare information.

08-97 00 70 info@elproman.se www.elproman.se

Drönare med eget ansvar

Från en restaurang i utkanten av Linköping flög drönaren med mat till platsen för avlämning. Sträckan var 1,7 km. –Jag var pilot–in-command. Jag satt vid platsen där vi startade, vid en markstation som visar en karta och status som gjorde att jag kunde övervaka allt som skedde, berättar Andreas Gising, ansvarig projektledare på Rise, och adderar: –Fast det som faktiskt styrde och navigerade farkosten hela vägen var en Raspberry Pi ombord och vår drönarleveransapplikation.

Drönarsystemet var det svenska teamets del i EU-projektet med uppgift att ta fram teknik för autonoma lager och leveranser (se faktaruta). –Vår uppgift var dels att plocka ihop en lämplig farkost, dels ta fram mjukvaror för att kunna genomföra last-mile-delivery och för att kunna integrera oss mot italienarnas schemaläggningssystem.

Den sistnämnda funktionen testade svenskar och italienare i form av en live-demo under hösten 2019. VID RISE UAV-testbädden i Västervik kopplades drönaren upp mot Internet via 4G. Därmed fick den kontakt med schemaläggningsprogrammet i Italien, och en simulering av den italienska lagerlokalen startade. – När vi körde igång började de autonoma truckarna i Italien att simuleras. De flyttade runt lådor, och rätt var det var kom en order som skulle levereras med vår drönare.

Systemet informerade drönaren i Västervik att hämta upp ett paket med ett visst id-nummer samt vart det skulle flygas. – Vi lät oss helt fjärrstyras, det var häftigt, säger Andreas Gising.

Uppdraget flöt på utan problem. Det enda som krävdas var lite handpåläggning när paketet skulle lastas på drönaren. – Man brukar prata om att piloten inte behöver vara där Strax innan årsskiftet flög en drönare över Linköping med thaimat. Flygningen var helt autonom och gick bortom synhåll för individen med yttersta ansvaret på marken. Det var den första flygningen i sitt slag i Sverige och ett av flera lyckade tester när forskarteamet från Rise utvärderade drönaren, som de byggt inom ett större EU-projekt.

Andreas Gising Rasmus Lundqvist

drönaren befinner sig. I detta fall var det till och med en algoritm som styrde drönaren, och den algoritmen kördes i Italien, säger Rasmus Lundqvist, forskare i autonoma system på Rise och verksamhetschef för flygningarna.

DET STÖRSTA UTMANINGEN för det svenska teamet var ändå testet strax innan nyår. Då skulle drönaren flyga autonomt och utom synhåll – det som i branschen kallas ”beyond visual line of sight”(BVLOS). – När farkosten styrdes från Italien hade vi operatör på plats som hela tiden såg den och kunde gå in och ta över. När vi levererade thaimat var den utom synhåll för mig som var operatör, säger Andreas Gising, och adderar: – Den största utmaningen är inte teknisk, utan regulatorisk.

Rasmus Lundqvist har axlat ansvaret att hantera allt som krävs för att få utföra en sådan flygning. – För att få ett tillstånd måste man gör en riskanalys som godkänns av Transportstyrelsen, men även annat som personer, farkost, organisationen och rutiner kontrolleras, förklarar han.

Det går inte att tumma på säkerheten i någon detalj i ett system som detta. Därför blir också riskanalysen den viktigaste pusselbiten inför ett tillstånd. Den delas in i två delar: risken i luften och risken på marken. – Vi flög i Linköping som är en svår miljö att få tillstånd att flyga i eftersom det är mycket aktivitet i luften. Det finns ambulanshelikoptrar, en militär och en civil flygplats, konstaterar Rasmus Lundqvist.

Risken i luften hanterades genom att flygningen tilldelades en slot-tid. Under flygningen etablerades dessutom kontakt med det militära flygtornet, som skötte separationen mellan drönaren och andra farkoster.

RISKEN PÅ MARKEN omfattade flera bitar. Dels måste själva flygrutten godkännas, och dels måste flygningen utföras inom en begränsad kalendertid. Andra detaljer som exempelvis tillförlitligheten hos farkosten är också väsentlig. – En del av vårt uppdrag var att visa att det är möjligt att i Sverige genomföra den här typen av flygningar utom synhåll. Slutsatsen är att det går med dagens

UNDER FÖRRA ÅRET deltog det svenska forskningsinstitutet Rise i ett internationellt forskningsprojekt, delfinansierat av EU:s organisation EIT Digital. Inom projektet tittade europeiska forskare på teknik för att automatisera en lagerprocess. Det handlar om att effektivt hantera väldigt stora lager, typ ett Amazon-lager.

Tanken är att använda autonoma truckar som plockar fram varor, lägger dem på pallar som lastbilar sedan hämtar. Till detta kommer en modul för så kallad last-miledelivery, som hanterar de paket som inte har långt till kunden. Här kommer Rise in, som byggt ett drönarsystem för detta.

Forskningsprojektet inkluderar planering och smart schemaläggning av resurser. Den delen har främst hanterats av det italienska forskningsinstitutet Fondazione Bruno Kessler, medan italienska University of Trento har ansvarat för de autonoma truckarna. Det nederländska analysföretaget Bright Cape har haft ansvar för affärsmodellen liksom maskininlärning som analyserar data från gamla ordrar för att skapa så kallad batching-and-slotting. Det betyder att varor som skeppas ofta ska läggas på de hyllor som finns närmast olika knutpunkter.

Det svenska forskningsinstitutet har således haft ansvar för en del i ett större system. Rise har byggt en drönare som kan lyfta en last och flyga en viss sträcka. Drönaren är även integrerad mot schemaläggaren som är utvecklad i Italien. Olika tester har genomförts. Dels ett där schemaläggningsprogrammet i Italien fjärrstyrt drönaren i Sverige, och dels ett där drönaren flög utom synhåll och levererade en låda med mat in till universitetsområdet i Linköping.

Projektet, kallat Award2, pågick under hela 2019 och är en förlängning av ett tidigare projekt, Award, som löpte under 2018.

regelverk, men det är inte enkelt.

Den största utmaningen är inte valet av de enskilda hårdvarorna, som batterier, dator, motor, kolfiberarmar och annat. Istället är det systemet som helhet och vilka säkerhetsfunktioner som finns, som är avgörande. Alla möjliga scenarior där det halvvägs under en flygning kan gå fel måste tänkas igenom och mitigeras.

För att kunna genomföra uppdraget har Rise tagit fram ett eget säkerhetssystem kallat Drone Safety Service, kort DSS. Det är ett system med säkerhetsfunktioner som forskarna tänker att många aktörer i drönarbranschen ska kunna använda i framtiden.

RISE

Rise har valt att bygga drönare på en Tarot 960-ram och autopiloten Pixhawk 2.1. En Raspberry Pi ingår som så kallad companion computer, det är den som fattar beslut och styr drönaren genom autopiloten. Ombord finns även en bildprocessor från Nvidia (för framtida behov), en ADS-B-mottagare för flygtrafikinformation samt en speciell styrbar permanentmagnet som kontrollerar lasten.

Drönaren

– Ett enkelt exempel är ett så kallat geofence. Det är mjukvara som ser till att farkosten inte kan flyga utanför ett fördefinierat område. Här bygger vi olika typer av säkerhetslager som vi vill återanvända i olika applikationer, förklarar Andreas Gising, och ger ett annat exempel: – För drönarleveransen har vi även kod som inväntar klartecken innan landning får ske. Mottagaren kontrollerar att landningsområdet är säkrat och ger klartecken via till exempel en smartphone varvid drönaren landar, släpper paketet och sedan återvänder.

DSS REALISERAS i en modul och intentionen är att göra säkerhetssystemet kompatibelt med många olika typer av autopiloter. Det betyder att om ett företag utvecklar en applikation som sköter all sin kommunikation genom Drone Safety Service så kan det sedan lyfta över den applikationen till en helt annan farkost om den också använder Drone Safety Service. – I förlängningen kan man tänka sig att det blir som en App Store för drönare. Då blir det intressant för företag att utveckla applikationer, dels för att använda dem på flera av sina egna farkoster och dels för att sälja, byta och samarbeta med andra, säger Andreas Gising.

ANNA WENNBERG

anna@etn.se Fortsättning på nästa sida!

Ultrasonic Bonding and Welding

Battery Connections

Power Electronics

ƒ Established line integration & automation solutions ƒ PiQC for wire bond and welding process monitoring (patented) ƒ Hesse Customer Solutions:

Prototyping, sample bonding, production service from small series to standard production, online training, production support and process optimization

En RTK-basstation (Real Time Kinematic) genererar GNSSkorrektionsdata och strömmar till drönaren för att uppnå centimeterprecision på drönarens GNSS.

RISE

RISE

Styrbar permanentmagnet med 20 kilo magnetisk kraft.

Flight Control Unit, enheten innehåller flygelektronik som exempelvis autopilot, datorer, 4G-modem, redundant strömförsörjning och ADSB-mottagare.

Högkvalitativ motor och propeller med 4 kilo dragkraft.

REGELVERKET SÄTTER STOPP

För att utföra en drönartransport i Sverige krävs ett tillstånd från Transportstyrelsen. Det går att få för en särskild rutt vid ett enstaka tillfälle. Vi är däremot långt ifrån en verklighet där prylar och mat kan levereras kommersiellt i en stad.

Det kan finnas utrymme i nuvarande regelverk att genomföra exempelvis en matleverans i begränsad omfattning, men för större omfattning krävs UTM, konstaterar Rasmus Lundqvist.

UTM är kort för Unmanned Traffic Management. Det är en slags spegling av dagens ATM (Air Traffic Management) som används för att övervaka flygtrafiken, både på flygplatser och i luften, i den bemannade flygbranschen.

Vårt luftrum är i stora drag indelat i två klasser: kontrollerad luft och icke-kontrollerad luft. I de två gäller olika regler.

I KONTROLLERAD LUFT är det flygledare som dirigerar trafiken. Alla passagerarplan flyger i kontrollerad luft hela vägen från start till landning. Under vägen skiftas kontrollen från ett flygledartorn till ett annat. Sportflygare kan däremot även hålla till i icke-kontrollerad luft. –Luft kring större flygplatser är alltid kontrollerad och det utgör ett problem för drönare. Där finns det bland annat krav på dubbelriktad radiokommunikation, vilket är tekniskt svårt att få till, säger Andreas Gising, och adderar: –Från drönarvärlden säger man att det finns radio på marken, men då är motargumentet att det står i regelboken att kommunikationen ska ske från farkosten. Det finns många låsningar som gör att det är svårt att få flyga med drönare i kontrollerad luft. –Från drönarvärlden kan man hävda att det finns flygradio på marken, men radiotäckningen kan vara sämre och det går helt enkelt inte att fylla alla krav som finns i regelboken. Branschen är konservativ och helt säkerhetsdriven vilket är bra, men det medför många låsningar som gör att det är svårt att få flyga med drönare i kontrollerad luft på det sätt som många vill flyga.

NÄR FORSKARNA strax före årsskiftet flög en matleverans över Linköping (se föregående sida) var det mycket speciella omständigheter. Det fanns en tidpunkt när inga andra flygplan befann sig i hela kontrollzonen. Flygtornet kunde därmed tillåta flygningen trots att drönare inte hade den utrustning som normalt krävs. –Idag finns det inga drönare som kan uppfylla kraven för att få flyga i kontrollerad luft likt bemannade flygplan. Det är helt enkelt omöjligt, för då hamnar

man utanför regelverket, säger Rasmus Lundqvist.

Ett nytt regelverk kring drönare håller just nu på att införas inom EU. Det publicerades i maj förra året och alla EU-länder har tre år på sig att införa det. Det första året var frivilligt. I år träder det i kraft och under en övergångsperiod på två år måste det implementeras.

Rent generellt delas regelverket upp i tre kategorier. En öppen kategori med tydliga riktlinjer på hur och var man får flyga, en specifik kategori som innebär att man söker ett specifikt tillstånd för en viss farkost, organisation och operation samt slutligen en certifierad kategori.

Några större skillnader mot tidigare regler för svensk del handlar det inte om. –För flygningar där man levererar saker utom synhåll är det återigen en riskbedömning som ska in men den är mer strukturerar än vad Transportstyrelsen har idag, säger Rasmus Lundqvist.

DET NYA REGELVERKET inkluderar en specifik metod, kallad Sora – Specifik operation risk assessment. Det är en flerstegsprocess för riskbedömning som syftar till riskanalys av vissa funktioner hos obemannade luftfartkoster. Det nya regelverket inkluderar däremot inget tekniskt stödsystem som underlättar kommersiell drönartrafik. För att nå dit krävs ett UTM.

En stor fördel med det nya regelverket är att det blir samma regler inom hela EU. Det betyder att ett företag som startar en verksamhet i ett EU-land sedan är garanterad att kunna genomföra exakt samma sak i ett annat land inom EU. –Det är en stor fördel. Det skapar en trygghet för drönaroperatörer och drönartillverkare, säger Rasmus Lundqvist.

UTM ligger betydligt längre bort i tiden. Ännu finns inga beslut om hur ett sådant system ska fungera. –Fortfarande är det väldigt mycket forskning och utprovning kvar att göra. Många stora aktörer försöker att hitta sin väg framåt i detta och på sikt kommer det att bli en mycket viktig marknad för både telekom- och flygbranschen.

ANNA WENNBERG

anna@etn.se

Rwanda räddar liv med drönare

I flertalet länder världen över är det långt kvar till att drönare får tillstånd att leverera varor på daglig basis. Testbäddar finns, men det är allt. Rwanda sticker däremot ut – här har blod skickats med drönare till lokala sjukhus i flera år.

Rwanda ligger i Östafrika. På en yta stor som Småland bor över 12 miljoner människor. Samtidigt har landet dålig infrastruktur. Vägarna är ofta översvämmade och de lokala sjukhusen är många, små och enkla. –Sjukhusen har inte egna blodbanker, men kvinnor föder barn i hela landet och behöver ibland blod. Så sedan några år har landet fått igång bloddistributionslogistik med hjälp av drönare, berättar Andreas Gising.

FRÅN EN CENTRAL blodbank kan de lokala sjukhusen vid behov beställa blod som direkt lastas på drönare och flygs ut. Totalt ingår över 400 sjukhus och sjukstugor i drönarnätverket, som under knappt fyra års tid räddat livet på mellan 30 och 40 blivande mammor i månaden.

För ett drygt år sedan beslutade den rwandiska regeringen dessutom att utöka landets drönarnarverksamhet. Därmed fick de medicinska drönarna i uppdrag att även frakta ett 50-tal olika mediciner. –Rwanda är det enda storskaliga drönarleveransprojektet som jag känner till som pågått lång tid och över ett stort område. Det är också en väldigt fin tillämpning, säger Andreas Gising.

ANNA WENNBERG

anna@etn.se

Vill du ha ett utvecklingskort från Microchip? Majchansen!

Elektroniktidningen delar ut tio utvecklingskort från Microchip bland alla som tecknar en ny prenumeration på magasinet. Trogna prenumeranter som förnyar sina uppgifter kan också delta i kampanjen. Microchip sponsrar kampanjen, som pågår fram till midnatt den 17 maj.

Vi har fem av dessa utvecklingskort från Microchip

AVR-IoT WA Development Board (EV15R70A)

Och även fem av dessa utvecklingskort från Microchip

AVR-BLE Development Board (DT100111)

Du kan läsa mer om korten på www.microchip.se

Gå in på etn.se/prenumerera och fyll i dina uppgifter!

Månadsmagasinet för elektronikproff s

Det finns många företag runt om i världen som utvecklar självkörande fordon. T-Engineering i Trollhättan tog avstamp i sitt kunnande om motorstyrning. Delar av tekniken som behövs för att göra fordonet självkörande kommer från externa leverantörer.

Vi ser oss som systemintegratörer som vill skapa en bra upplevelse av bilen, att den inte bromsar hårdare än vad den behöver utan beter sig mjukt, säger Sebastian Wallman som är projektledare för den självkörande bilen på T-Engineering.

Arbetet har gjorts av ett extremt litet team – färre än 20 personer har varit inblandade, och bara en handfull har arbetat heltid. –Vi började prata om hur vi ska förhålla oss till tekniken för ungefär två år sedan. Oberoende om vi borde utveckla egen teknik eller inte så måste vi förhålla oss till den.

Självkörning med glidarstuk

T-ENGINEERING

Plattform för självkörningstester

Arbetet med att göra minibussen från Dongfeng självkörande började med att konvertera den till eldrift. Därefter byggdes den om så att den i princip blev en radiostyrd bil i skala ett-till-ett. Det går med andra ord att köra minibussen med en spelkonsoll eller joystick.

–Vi gjorde det för att testa att alla styrdelarna fungerade säkert oberoende av vilken självkörning vi lade på, säger Sebastian Wallman.

Minibussen har plats för sex passagerare och utgör en rulllande testbänk som är flexibel nog för att man relativt enkelt ska kunna byta ut olika delar av självkörningssystemet och sedan undersöka om köregenskaperna förändras. –Att vi byggde den berodde på att vi inte hittade någon färdig bil som var tillräckligt bra. Det har blivit ett stort intresse för den, så det är en potentiell produkt även om vi egentligen inte är bilbyggare.

Systemet för självkörning kommer från det lilla finska uppstartsföretaget Sense 4 och har den vanliga sensoruppsättningen med radar, lidar, kameror, GPS och gyro för att skapa en karta runt fordonet. Utgående från den, och fordonets hastighet och planerade färdväg, skickar självkörningssystemet styrsignaler till ratten och pedalerna. När det ska svänga ser systemet till att fordonet blinkar. –Vi har visat på alla nivåer att det finns rimlighet i kommandona till fordonet. Byter vi självkörningssystem ska vi kunna försäkra oss om att det inte gör några konstigheter.

FORDONET HAR KOMMIT att fungera som en rullande labbänk där man kan testa olika scenarios och lägga på störningar för att se vad reaktionen blir. –I så låga hastigheter är det acceptabelt med en tvärbroms men man vill gärna undvika det.

Självkörande fordon anses bli säkrare som ”förare” än vi

Självkörning med glidarstuk

T-ENGINEERING

I december förra året fick företaget tillstånd av Transportstyrelsen att börja köra sin minibuss på en kilometerlång sträcka inom Innovatum, ett geografiskt avgränsat område i Trollhättan med inkubator, skola och kontorslokaler. –Vi har vårt kontor där så vi kan lätt gå ut och köra en sväng när vi har gäster.

Nästa steg blir att låta bussen köra från Innovatum till Trollhättans resecenter, en sträcka på ungefär två kilometer. Först behöver dock minibussen avverka ett antal timmar inom Innovatum för att utvecklarna ska känna sig trygga med att fordonet klarar uppgiften på ett säkert sätt.

Bortsett från de närmast sörjande var det få som visste vad T-Engineering sysslade med innan godkännandet från Transportstyrelsen kom. –Det är ett väldigt roligt projekt, som gett ringar på vattnet. Vi ser fler som vill börja hos oss och i Kina har uppåt 30 medier skrivit om att vi fått körtillstånd.

Hittills är det bara en handfull företag i Sverige som har tillstånd att testa självkörande fordom på allmän väg och själva tillståndsprocessen är fortfarande under utveckling. –Redan från början hade vi kontakt med Transportstyrelsen. Det var otroligt bra att bolla med dem för att förstå hur de ser på det.

Processen underlättades av att minibussen inte ska köra fortare än 30 km/h plus att det finns en reservförare som är redo att gripa in. –Vi har gjort väldigt gedigna säkerhetsanalyser. Det är samma tänk som när vi gör drivning och styrning, säger Sebastian Wallman.

Arbetet handlar bland annat om att kartlägga vad som kan gå fel och vad det i så fall får för konsekvenser. Det gäller alla säkerhetsnivåer i systemet, inte bara den översta där styrkommandona finns.

Som en del i Transportstyrelsens godkännandeprocess fick den självkörande minibussen gör en ”uppkörning”. Först följde personalen från Sebastian Wallman

T-Engineering bildades av ett antal Saabingenjörer när Saabs konkurs var oundviklig år 2012. Ganska snabbt köpte Dongfeng in sig, för att år 2014 förvärva hela bolaget. Den statsägda kinesiska fordonskoncernen har huvudkontor i den numera virusberömda staden Wuhan och tillverkar bland annat lastbilar och bilar. Företaget är delägare i franska PSA-gruppen där Peugeot och Citroën ingår, plus att det finns kopplingar till AB Volvo som köpte hälften av Dongfengs lastbilsbolag år 2015.

T-Engineering har cirka hundra anställda och fungerar i princip som ett europeiskt utvecklingscenter för Dongfeng även om det också finns också en del externa bolag på kundlistan. Fokus ligger på motorstyrningar till förbrännings- och elmotorer. FAKTA

Med rötterna i Saab

Transportstyrelsen efter i en annan bil, för att se hur den klarade sig. Därefter åkte de med. –De hade aldrig varit med om något som känts så mjukt och skönt att åka med. Det känns lovande för nästa version.

PER HENRICSSON

per@etn.se

människor, men är ändå omdebatterade. –Ska ett fordon vara helt riskfritt måste det i princip stå helt stilla. Ska det åka i kinesisk trafik måste man vara lite offensiv, då måste man acceptera risker även om man såklart vill hålla dem minimala, säger Sebastian Wallman.

Tilläggas kan att T-Engineering har flera olika alternativ för självkörningsdelen och det är inte klart vem som får leverera när det väl är dags för en kommersiell produktion om något år.

Då handlar det om Sharing Van från Dongfeng, en minibuss som saknar både ratt och pedaler. Fordonet har plats för ett dussin passagerare och topphastigheten ligger på 30 km/h.

DEN LILLA BUSSEN liknar de franska självkörande minibussarna från Navi och Easymile. Det senare företaget har levererat den minibuss som SL testar på en linje i Barkarby, strax norr om Stockholm. –Vi jobbar med att anpassa Sharing Van för Sverige och Europa, att få den certifierad och godkänd för trafik.

Precis som med det första fordonet byggs om den för fjärrstyrning med en spelkontroll. –Vi hoppas få igång den någon gång nästa år.

Samtidigt bygger Dongfeng version två av Sharing Van i Kina. Det handlar om en produktifierad modell som ska komma till Sverige under hösten för att även den modifieras för självkörning baserat på vad man lärt sig av den första modellen.

Tilläggas kan att Dongfeng utvecklar en separat lösning på hemmaplan för den kinesiska marknaden. Ett led i det är den demonstrator företaget tagit fram tillsammans med telekomjätten Huawei och som är uppkopplad via 5G. –Det är en ganska nystartad del av Dongfeng. De har knoppat av ett säljföretag för minibussen och planerar för att bygga hundratals, säger Sebastian Wallman.

En fråga som ligger lite utanför T-Engineerings projekt är vem som ska köpa bussarna. Är det traditionella bussoperatörer, kanske städer som vill verka progressiva eller teknikparker som vill ligga i framkant av utvecklingen? –Alla vrider och vänder på konceptet för att hitta ett svar.

PER HENRICSSON

per@etn.se