Development of an EV powertrain on system level by utilizing simulation-based design platforms

The challenges within electric powertrain design are managing multiple physics, time scales and spatial scales. There are existing methods available in different industries for modeling individual functional blocks of the electric powertrain. In this thesis a system level model of an electric vehicle (EV) powertrain is developed by examining different modeling and simulation methods. The final applications of an electrified powertrain can be for instance tractors, dumpers, harvesters and passenger cars. The target of the study is to provide modeling methods for evaluating energy efficiency and the performance of an electric powertrain. We focus on modeling a system including the battery, electric machine and a load. This Master’s thesis is done for EDR & Medeso oy’s Digital Electrification Laboratory (DEL) co-innovation project, which is a part of the e3Power project funded by Business Finland, that investigates the electrification of vehicles. The modeling and simulation are done in a digital platform using Ansys simulation software. Turku University of Applied Sciences eRallycross car project is used as a public reference for the modeling and simulation of the electric powertrain. The thesis aims to divide the electric powertrain into functional blocks, analyze functional block models and to define generic functional block parameters for the implementation of a system representation. Developed models utilize actual physical measurements performed on the eRallycross car components. Electrical, thermal and mechanical performance of the electric powertrain is analyzed. The study shows that it is possible to model and simulate a complex system that includes multiple physics and fidelities. The fidelity of each component model is adjustable and highly dependent of the input values available. Parameter ranges can be defined for individual component models. A main challenge of the study was the lack of component information from the manufacturers side. The study represents the first trial of a development platform for modeling an electric powertrain on system level. During the DEL project the system model shall be further improved, so that the system model can enable reliability and efficiency improvements of existing electric powertrains, and structural or operational changes for future electric powertrain designs.Sähköisten voimansiirtoketjujen mallien haasteita ovat eri fysiikoiden, aika- ja tila-alueiden hallitseminen. Eri aloilla on vallitsevia menetelmiä yksittäisten sähköisten voimansiirtoketjujen komponenttien mallinnukseen. Tässä tutkimuksessa kehitetään järjestelmätason malli sähköisen ajoneuvon voimansiirtoketjusta tutkimalla eri mallinnus- ja simulointimenetelmiä. Sähköistetyn voimansiirtoketjun sovellusalue voi olla esimerkiksi traktorit, dumpperit, puimurit ja henkilöautot. Työn tavoite on tarjota mallinnusmenetelmiä sähköisen voimansiirtoketjun energiatehokkuuden ja suorituskyvyn arviointiin. Keskitymme mallintamaan järjestelmää, joka koostuu akustosta, sähkömoottorista ja kuormasta. Tämä diplomityö tehdään EDR & Medeso oy:n Digital Electrification Laboratory (DEL) projektille, joka on osa Business Finlandin rahoittamaa ePower projektia, jossa tutkitaan ajoneuvojen sähköistymistä. Mallinnus ja simulointi suoritetaan digitaalisella alustalla käyttäen Ansys − simulointiohjelmistoa. Turun ammattikorkeakoulun eRallycross projektia käytetään julkisena viitteenä sähköisen voimansiirtoketjun mallinnuksissa ja simuloinneissa. Tutkimus pyrkii jakamaan sähköisen voimansiirtoketjun komponenteiksi, analysoimaan komponenttien malleja ja määrittelemään geneerisiä komponenttien parametreja järjestelmän esityksen toteuttamiseen. Kehitetyt mallit hyödyntävät fyysisiä mittaustuloksia, jotka suoritetaan eRallycross auton komponenteille. Sähköisen voimansiirtoketjun sähköistä, termistä ja mekaanista suorituskykyä analysoidaan. Tutkimus osoittaa, että on mahdollista mallintaa ja simuloida monimutkainen järjestelmä, joka sisältää useampaa fysiikkaa sekä tarkkuustasoa. Jokaisen komponenttimallin tarkkuustaso on säädettävissä ja riippuvainen saatavilla olevista sisäänmenoarvoista. Parametrien vaihteluvälit voidaan määritellä yksittäisille komponenttimalleille. Tutkimuksen eräs haaste oli komponenttitietojen puute valmistajien puolelta. Tutkimus edustaa alustavaa suunnittelualustaa järjestelmätason sähköisen voimansiirtoketjun suunnitteluun. DEL projektin aikana järjestelmämallia parannetaan niin, että järjestelmämalli mahdollistaa parannuksia olemassa olevien sähköisten voimansiirtoketjujen luotettavuudessa ja tehokkuudessa, sekä rakenteellisia ja toiminnallisia muutoksia tulevilla sähköisillä voimansiirtoketjumalleilla.Hantering av multifysik, olika tids- och rumsskalor tillhör utmaningarna av planeringen av elektriska drivlinor. Inom olika industrier finns det metoder för modelleringen av komponenter som tillhör elektriska drivlinor. I denna forskning utvecklas en system modell av en elektrisk fordons drivlina genom att utforska olika metoder kring modellering och simulering. Tillämpningsområden för elektriska drivlinor kan vara till exempel traktorer, dumprar, skördare och personbilar. Målet med detta diplomarbete är att presentera modelleringsmetoder för validering av energieffektivitet och prestation av en elektrisk drivlina. Vi fokuserar på modellering av ett system som består av ett batteri, en elektrisk motor och en belastning. Detta diplomarbete görs för EDR & Medeso ab:s Digital Electrification Laboratory (DEL) projekt, som tillhör Business Finlands finansierade e3Power projekt där elektrifiering av fordon utforskas. Modellering och simulering utförs på en virtuell platform av Ansys. Åbo yrkeshögskolans eRallycross projekt används som en offentlig referens för modelleringen och simuleringen av den elektriska drivlinan. Arbetet strävar till att dela upp den elektriska drivlinan i komponenter, analysera komponenterna och identifiera generella parametrar för komponenterna för skapandet av en representation av systemet. Utvecklade modellerna utnyttjar fysiska mätningar som gjorts på eRallycross bilen. Elektriska, värme och mekaniska effekter av den elektriska drivlinan analyseras. Arbetet visar att det är möjligt att modellera och simulera ett komplext system, som inkluderar flera fysikområden och noggranhetsnivåer. Noggranhetsnivån för varje komponentmodell kan justeras och den är beroende av tillgängliga inputvärden. Räckvidden för parametrarna kan defineras för individuella komponentmodeller. En av arbetets utmaningar var bristen på komponent information från tillverkarens sida. Forskningen representerar ett basis av en utvecklingsplattform för modellering av en elektrisk drivlina på systemnivå. Under DEL projektet förbättras system modellen på så vis, att system modellen möjlighetgör förbättring av pålitlighet och effektivitet av elektriska drivlinor, och strukturella och funktionella förändringar för framtida modeller av elektriska drivlinor

Taustalla rikos, edessä muutos : Suositukset viranomaisten saumattomalle yhteistyölle rikostaustaisten yhteiskuntaan kiinnittymisessä

Pääministeri Sanna Marinin hallitusohjelman mukaan kriminaalipolitiikka tähtää kokonais- ja uusintarikollisuuden vähentämiseen, vaikuttavan kuntouttavan toiminnan vahvistamiseen sekä rikosseuraamusviranomaisten ja muiden sektoreiden välisen yhteistyön lisäämiseen. Hallitusohjelmakirjauksen mukaan vankilasta ja yhdyskuntaseuraamuksista vapautuvat ohjataan sosiaali- ja terveyspalveluihin sekä rikollisuutta ehkäiseviin kuntoutuspalveluihin. Oikeusministeriö asetti työryhmän Rikosseuraamuslaitoksen ja muiden viranomaispalveluiden yhteensovittamiseksi ajalle 15.5.–31.12.2020. Työryhmän tehtävänä oli selvittää yhteistyön ja tiedonvaihdon haasteet, määritellä toimintamallit ja hyvät käytännöt rikosseuraamusasiakkaiden tukemisessa, päivittää Rikoksista rangaistujen tuen tarve -suositukset vuodelta 2006 ja laatia ehdotus suositusten toimeenpanosta työtä ohjaavalle oikeusministeriön alaiselle rikosten ennaltaehkäisyhankkeen ohjausryhmälle. Työryhmä laati suositukset Rikosseuraamuslaitoksen ja muiden viranomaispalveluiden yhteensovittamisesta rikostaustaisten tukemiseksi. Suosituksissa esitetään mm. alueellisten viranomaisyhteistyön koordinaatiorakenteiden luomista, Rikosseuraamuslaitoksen ja muiden yhteistyökumppaneiden laatimien asiakas-, kuntoutus- ja palvelusuunnitelmien yhteensovittamista sekä vankeus- ja yhdyskuntaseuraamuksiin liittyvien palveluiden työnjaon tarkentamista. Lisäksi suosituksissa ehdotetaan viranomaisten yhteistyön tiivistämistä sakkovankien sekä alaikäisen ja ulkomaalaistaustaisen rikosseuraamusasiakkaiden tukemisessa. Raportissa esitellään viranomaisten yhteistyö rangaistusajan suunnitelman prosessissa ja rikostaustaisten yhteiskuntaan kiinnittymisessä sekä rikostaustaisille suunnattu kuntouttava toiminta niin rikosseuraamusten yhteydessä kuin rangaistuksen suorittamisen jälkeen

Ohjelmatyö ja moniammatillinen tuki rikosten ehkäisyssä : Rikosten ennaltaehkäisyhankkeen 2020–2022 loppuraportti

Oikeusministeriölle osoitettiin pääministeri Marinin hallitusohjelmassa kolmivuotinen rahoitus rikosten ennaltaehkäisyn tehostamiseksi. Oikeusministeriö asetti Rikosten ennaltaehkäisyhankkeen ja sille ohjausryhmän. Hankkeen tavoitteena oli kehittää hallitusohjelmakirjauksen mukaisesti rikoksia ennaltaehkäiseviä palveluja ja niihin ohjautumista. Rahoitus ohjattiin valtionavustuksina rikollisuutta ehkäisevää työtä tekeville yhteisöille vaikuttaviksi todettuihin työmenetelmiin väkivaltarikollisten ja seksuaalirikollisten kuntouttamiseen sekä rikoksilla oireilevien nuorten tukemiseen ja nuorten päihteiden käytön ennaltaehkäisyyn. Rahoitusta myönnettiin 13 järjestölle ja neljälle nuorten toimintamallin pilotille. Tässä raportissa kuvataan Rikosten ennaltaehkäisyhankkeen kokemuksia ja tuloksia, kuten asiakkaiden määriä, asiakkaiden taustatietoja, asiakkaiden ohjautumista hankkeisiin ja tietoja asiakastyöskentelystä ja hankkeen saamasta palautteesta. Väkivalta- ja seksuaalirikosten ehkäisyohjelmissa oli vuosina 2020–2022 kaikkiaan 1 002 ja nuorten toimintamallissa 340 asiakasta. Raportin lopussa esitetään kehittämisehdotuksia, joissa ehdotetaan, että rahoituksella pitäisi olla pidempi aikajänne ja pysyvää rahoitusmalli, hankkeiden tulisi olla jatkossa laajempia ja rikoksista irrottautumista tukevat palvelut tulee kytkeä hyvinvointialueiden rakenteisiin. Lisäksi esitetään muutamia ohjelmatyön sisällöllisiä kehittämiskohteita, tilanne- ja asiakasarvioinnin ja dokumentoinnin kehittämistä sekä perheiden roolin vahvistamista rikoksilla oireilevien lasten ja nuorten kanssa työskentelyssä

Jod i tang og tare – er det et problem for bruk i norsk husdyrproduksjon?

Dyrking av makroalger (tang og tare) som ingrediens i fôr til husdyr har stor oppmerksomhet verden over. Produksjon av alger skjer i havet og ikke i konkurranse med arealer for produksjon av mat. Makroalger finnes i mange ulike former, størrelse og farger, og sammensetningen avhenger av art, hvor de vokser og årstid. Det tilgjengelige næringsinnholdet er høyere i røde (for eksempel fjørehinne og søl) og grønne (for eksempel havsalat) arter enn brune arter (for eksempel sukkertare og butare). Sammenlignet med røde og grønne arter, har brune arter generelt høy biomasse, men et lavere proteininnhold, og karbohydratene er ufordøyelige for enmaga dyr. Brunalgene har et høyt mineralinnhold, i tillegg til sekundære metabolitter som er interessante. Phlorotanniner er eksempler på slike sekundære metabolitter.publishedVersio

Laatukriteerit väkivallan ehkäisy- ja katkaisuohjelmille

Oikeusministeriölle on osoitettu hallitusohjelmassa rahoitus kolmivuotiseen hankkeeseen rikosten ennaltaehkäisyn tehostamiseksi. Hankkeen tavoitteena on kehittää hallitusohjelmakirjauksen mukaisesti rikoksia ennaltaehkäiseviä palveluja ja niihin ohjautumista. Oikeusministeriö asetti 1.12.2019 lukien rikoksia ennalta ehkäisevän hankkeen, ja sille ohjausryhmän. Hankkeen ohjausryhmä puolestaan asetti työnsä tueksi projektiryhmän valmistelemaan väkivalta- ja seksuaalirikollisille tarkoitettujen ohjelmien kehittämistä. Kyseisen projektiryhmän yhtenä tehtävänä on laatia hankkeiden päätyttyä kuntoutusohjelman laadullinen kriteeristö ja mallintaa palveluohjaus. Laatukriteerien tavoitteena on auttaa väkivallan tekijöille suunnattujen katkaisuohjelmien tarjoajia suunnittelemaan ja toteuttamaan toimintaa hyvien käytäntöjen mukaisesti ja turvata laadukkaat ja yhdenvertaiset palvelut kaikille niitä tarvitseville valtakunnallisesti. Palvelun tilaaja voi kriteereiden avulla määritellä, mitä ohjelmalta ja sen tuottajalta edellytetään ja miten toimintaa tulee seurata

miR-486-5p expression is regulated by DNA methylation in osteosarcoma

Background Osteosarcoma is the most common primary malignant tumour of bone occurring in children and young adolescents and is characterised by complex genetic and epigenetic changes. The miRNA miR-486-5p has been shown to be downregulated in osteosarcoma and in cancer in general. Results To investigate if the mir-486 locus is epigenetically regulated, we integrated DNA methylation and miR-486-5p expression data using cohorts of osteosarcoma cell lines and patient samples. A CpG island in the promoter of the ANK1 host gene of mir-486 was shown to be highly methylated in osteosarcoma cell lines as determined by methylation-specific PCR and direct bisulfite sequencing. High methylation levels were seen for osteosarcoma patient samples, xenografts and cell lines based on quantitative methylation-specific PCR. 5-Aza-2′-deoxycytidine treatment of osteosarcoma cell lines caused induction of miR-486-5p and ANK1, indicating common epigenetic regulation in osteosarcoma cell lines. When overexpressed, miR-486-5p affected cell morphology. Conclusions miR-486-5p represents a highly cancer relevant, epigenetically regulated miRNA in osteosarcoma, and this knowledge contributes to the understanding of osteosarcoma biology.publishedVersio

The Investigation into CYP2E1 in Relation to the Level of Response to Alcohol Through a Combination of Linkage and Association Analysis: CYP2E1 AND THE RESPONSE TO ALCOHOL

A low level of response to alcohol during an individual’s early experience with alcohol is associated with an increase risk for alcoholism. A family-based genome-wide linkage analysis using sibling pairs that underwent an alcohol challenge where the level of response to alcohol was measured with the Subjective High Assessment Scale (SHAS) implicated the 10q terminal region. CYP2E1, a gene known for its involvement with ethanol metabolism, maps to this region

Early and accurate detection of cholangiocarcinoma in patients with primary sclerosing cholangitis by methylation markers in bile

Background and Aims Primary sclerosing cholangitis (PSC) is associated with increased risk of cholangiocarcinoma (CCA). Early and accurate CCA detection represents an unmet clinical need as the majority of patients with PSC are diagnosed at an advanced stage of malignancy. In the present study, we aimed at establishing robust DNA methylation biomarkers in bile for early and accurate diagnosis of CCA in PSC. Approach and Results Droplet digital PCR (ddPCR) was used to analyze 344 bile samples from 273 patients with sporadic and PSC-associated CCA, PSC, and other nonmalignant liver diseases for promoter methylation of cysteine dioxygenase type 1, cannabinoid receptor interacting protein 1, septin 9, and vimentin. Receiver operating characteristic (ROC) curve analyses revealed high AUCs for all four markers (0.77-0.87) for CCA detection among patients with PSC. Including only samples from patients with PSC diagnosed with CCA 36 months) as controls, and remained high (83%) when only including patients with PSC and dysplasia as controls (n = 23). Importantly, the bile samples from the CCA-PSCPeer reviewe

Association studies of up to 1.2 million individuals yield new insights into the genetic etiology of tobacco and alcohol use.

Tobacco and alcohol use are leading causes of mortality that influence risk for many complex diseases and disorders1. They are heritable2,3 and etiologically related4,5 behaviors that have been resistant to gene discovery efforts6-11. In sample sizes up to 1.2 million individuals, we discovered 566 genetic variants in 406 loci associated with multiple stages of tobacco use (initiation, cessation, and heaviness) as well as alcohol use, with 150 loci evidencing pleiotropic association. Smoking phenotypes were positively genetically correlated with many health conditions, whereas alcohol use was negatively correlated with these conditions, such that increased genetic risk for alcohol use is associated with lower disease risk. We report evidence for the involvement of many systems in tobacco and alcohol use, including genes involved in nicotinic, dopaminergic, and glutamatergic neurotransmission. The results provide a solid starting point to evaluate the effects of these loci in model organisms and more precise substance use measures

The Role of Thioredoxin Reductases in Brain Development

The thioredoxin-dependent system is an essential regulator of cellular redox balance. Since oxidative stress has been linked with neurodegenerative disease, we studied the roles of thioredoxin reductases in brain using mice with nervous system (NS)-specific deletion of cytosolic (Txnrd1) and mitochondrial (Txnrd2) thioredoxin reductase. While NS-specific Txnrd2 null mice develop normally, mice lacking Txnrd1 in the NS were significantly smaller and displayed ataxia and tremor. A striking patterned cerebellar hypoplasia was observed. Proliferation of the external granular layer (EGL) was strongly reduced and fissure formation and laminar organisation of the cerebellar cortex was impaired in the rostral portion of the cerebellum. Purkinje cells were ectopically located and their dendrites stunted. The Bergmann glial network was disorganized and showed a pronounced reduction in fiber strength. Cerebellar hypoplasia did not result from increased apoptosis, but from decreased proliferation of granule cell precursors within the EGL. Of note, neuron-specific inactivation of Txnrd1 did not result in cerebellar hypoplasia, suggesting a vital role for Txnrd1 in Bergmann glia or neuronal precursor cells