UPT

Putere miniaturizată: Inovație și eficiență în convertoarele dezvoltate la Universitatea Politehnica Timișoara

Cercetător, profesor și pasionat de inovație, Dan Hulea transformă viziunea asupra electronicii de putere printr-o abordare integrată a miniaturizării, eficienței energetice și a performanței convertoarelor electrice. Activitatea sa, desfășurată în cadrul Universității Politehnica Timișoara și susținută de o rețea internațională de colaboratori, are deja un impact vizibil atât în cercetare, cât și în industrie.

Explorând limitele convertoarelor de putere

"Interesul meu pentru această tematică a apărut în mod natural odată cu studiul topologiilor de convertoare din domeniul electronicii de putere", explică Dan Hulea. De la primele curiozități teoretice până la propunerea a șase topologii noi, cercetarea sa se concentrează pe reducerea pierderilor energetice și a dimensiunii componentelor – o provocare critică într-o eră a electrificării accelerate.

Proiectul coordonat de profesorul Dan Hulea vizează dezvoltarea unor convertoare hibride DC-DC de nouă generație, adaptate pentru aplicații industriale, automotive și de stocare hibridă a energiei. Spre deosebire de soluțiile clasice, topologiile propuse permit funcționarea eficientă pe o gamă largă de tensiuni de intrare și ieșire, folosind același set de componente pasive.

Elementele inovatoare ale acestor topologii includ:

  • Intercalarea etapelor de conversie pentru reducerea curenților ripple și optimizarea profilului de comutare;

  • Recuperarea energiei magnetice stocate în elementele inductive;

  • Control avansat al punctului de funcționare, cu reglare automată în funcție de sarcină;

  • Integrarea componentelor SMD de înaltă densitate energetică, pentru miniaturizare și disipare eficientă a căldurii.

„Convertoarele propuse pot reduce dimensiunea bobinelor și a condensatoarelor cu până la 80%, comparativ cu implementările tradiționale. În paralel, pierderile pe semiconductori se reduc cu 30–60%, ceea ce se traduce într-un randament global crescut și o durată de viață mai mare a sistemului”, explică profesorul.

Un exemplu concret îl reprezintă una dintre cele șase topologii evaluate, care permite funcționarea stabilă într-un interval de 250–700 V DC, cu control digital pe bază de microcontroler și feedback din rețea. Acest lucru o face ideală pentru aplicații precum:

  • vehicule electrice (cu tensiuni fluctuante în funcție de încărcare),

  • sisteme fotovoltaice cu stocare locală,

  • convertizoare bidirecționale pentru rețele smart grid.

În plus, aceste convertoare sunt proiectate pentru comutare soft (zero-voltage switching, ZVS) în

Inovație recunoscută pe plan național și internațional

Cercetările sale au primit recunoaștere internațională prin premii acordate de IEEE Industrial Electronics Society și European Power Electronics and Drives Association. De asemenea, cartea sa realizată în colaborare cu echipa a fost distinsă de Academia Română, Academia de Științe Tehnice și Academia Oamenilor de Știință din România.

De la teoria ideală la provocările practice

"La început, o idee pare teoretic perfectă, precum un obiect idealizat aflat în vid. Dar, în faza practică, apar numeroase efecte reale ale componentelor care nu pot fi neglijate", recunoaște cercetătorul. Provocările sunt abordate metodic prin testare, colaborare și dialog constant în comunitatea științifică.

Colaborarea, cheia inovației durabile

Colaborările joacă un rol esențial în evoluția proiectelor sale. De la sprijinul mentorului său, prof. dr. ing. Nicolae Muntean, începând din liceu, la stagiile de cercetare desfășurate în Texas sub împreuna coordonare a prof. dr. ing. Babak Fahimi, rețea sa academică este vastă și influentă. „Am colaborat, de asemenea, cu domnul Acad. Ion Boldea, care a avut un rol important în direcționarea mea profesională”.

Pregătirea noii generații de cercetători

Pe lângă activitatea de cercetare, profesorul Dan Hulea este implicat activ în atragerea tinerilor spre domeniul electronicii de putere. „Încercăm să atragem studenți încă de la lucrările de licență și dizertație, cu scopul de a-i încuraja să urmeze doctoratul”, explică el. Temele alese sunt inspirate direct din proiectele inovatoare la care lucrează.

 

Electronica de putere în context industrial românesc

Dezvoltarea sectorului automotive, dar și nevoia de alimentare eficientă a centrelor de date și infrastructurilor AI, fac din electronica de putere un domeniu-cheie în evoluția industriei românești. "Pentru a atrage tinerii, trebuie să le arătăm clar cum se leagă cunoștințele lor teoretice de aplicații reale, interesante și creative."

Pasiune dincolo de laborator

"Pentru mine, electronica a fost mereu o pasiune. Poate părea plictisitor, dar activitățile mele din plan personal sunt legate de viața profesională", spune profesorul. De la sport și nutriție aplicată științific, până la discuții filosofice cu prietenii științifici, viața sa este ghidată de curiozitate și autocunoaștere.

Satisfacția progresului continuu

„Cea mai mare satisfacție o am atunci când revăd vechi proiecte de care am uitat și realizez cât de bine sunt realizate”, mărturisește el. Dincolo de premii, adevărata reușită stă în evoluția personală și profesională reflectată în munca propriu-zisă.

Dan Hulea este mai mult decât un profesor sau cercetător. Este un catalizator al inovației, un formator de viitor și un exemplu al modului în care pasiunea aplicată poate transforma tehnologia din temelii.

 

 

 

Concluzie

Proiectele de cercetare dezvoltate la Universitatea Politehnica Timișoara arată că viitorul puterii nu mai este doar despre cât de mult, ci și despre cât de inteligent. Prin miniaturizare, eficiență și adaptabilitate, convertoarele moderne deschid drumuri către un viitor mai sustenabil și tehnologic mai avansat.