UPLiFT ontwikkelt een licht, efficiënt en veerkrachtig UAV-batterijsysteem met GaN-gebaseerde actieve balancering, modulaire, herconfigureerbare hardware en veilige kortdurende boost, samen met TU/e (EPE) en Tulip Tech. Doel: een BMS dat veilig blijft bij celuitval, de energiedichtheid maximaliseert en naadloos integreert op diverse droneplatforms. Het onderzoek co-ontwerpt topologie en regeling en valideert op hardware voor prestaties, betrouwbaarheid en onderhoudbaarheid.

Centrale onderzoeksvraag

Hoe ontwerpen en regelen we een GaN-enabled, modulaire, herconfigureerbare UAV-batterij die (i) actieve balancering met duidelijk hogere snelheid levert bij gelijke of lagere verliezen dan een Si/SiC-baseline, (ii) de vlucht kan voortzetten na isolatie van een defecte cel (“graceful degradation”) met beperkte spanningsdaling, en (iii) korte boostpieken veilig levert zonder onevenredige levensduurimpact? Wat is de optimale afweging tussen snellere balancering bij vergelijkbare of lagere verliezen en een veilige +20–40% piekvermogensstijging op seconde-schaal? De integratie koppelt geavanceerde regeling aan een robuuste architectuur, onderhoudbaarheid en platform-agnostische data-interfaces

Potentiële oplossingen

GaN-gebaseerde actieve balancering: vergelijking van flyback-, DAB- en switched-capacitor-topologieën; prototypes verifiëren efficiëntie, balancering en thermisch gedrag. Herconfigureerbare module: bypass/serie/parallel met fouttolerantie; SoC/SoH robuust onder reconfiguratie; demonstratie van doorvliegen na geforceerde cel-dropout. Veilige boostondersteuning: bidirectionele converter met hulpcel of supercap; supervisie via interlocks, zekeringen/TVS en strikte limieten op seconde-schaal; gedimensioneerd om oversizing te vermijden binnen thermische grenzen. Integratie & validatie: HIL→bench→vluchttests; logging voor onderhoud en levensduurmodellen; modulair servicemodel, traceerbare firmware en duidelijke foutcodes.