Vermogenelektronica zit in elk knooppunt van het energiesysteem

“Om uit te leggen wat vermogenelektronica is, begin ik altijd met iets herkenbaar,” zegt Wilmar. “Denk aan je laptop- of gsm-lader. Iedereen gebruikt die dagelijks. Wat die eigenlijk doet, is elektriciteit omzetten van wat uit het stopcontact komt naar wat je toestel nodig heeft. Dat is in essentie wat wij doen: energie omzetten, zo efficiënt mogelijk.” 

Die omzetting lijkt vanzelfsprekend, maar is dat allerminst. Klassieke opladers zijn vaak groot en worden warm. “Die warmte is eigenlijk verloren energie,” zegt Wilmar. “Je betaalt voor elektriciteit die niet naar je toestel gaat. Onze uitdaging is om dat te verbeteren: om energie om te zetten met technologie die kleiner, efficiënter, betrouwbaarder én natuurlijk ook duurzamer is.”

Een sleuteltechnologie die alles mogelijk maakt 

“Zonder vermogenelektronica zijn veel technologieën gewoon niet mogelijk,” zegt Wilmar. “Neem een zonnepaneel: dat produceert gelijkstroom, terwijl het elektriciteitsnet op wisselstroom werkt. Zonder een omvormer, en dat is vermogenelektronica, kan je die energie niet gebruiken of injecteren in het net.” 

Hetzelfde geldt voor elektrische wagens. Daar zorgt vermogenelektronica niet alleen voor de omzetting tussen batterij en motor, maar ook voor de volledige aansturing van het systeem: hoe snel de wagen rijdt, hoeveel vermogen er naar de wielen gaat en hoe energie wordt gerecupereerd bij het remmen. 

“Eigenlijk zit vermogenelektronica op elk knooppunt van het energiesysteem: tussen productie en net, tussen net en gebruiker, en tussen opslag en gebruik. Het is de technologie die al die verschillende vormen van energie met elkaar verbindt en aanstuurt.” 

Dat belang is de voorbije decennia alleen maar toegenomen. Waar het energiesysteem vroeger relatief eenvoudig was, is het vandaag veel complexer. “Vroeger produceerden we elektriciteit in grote centrales op industriegebieden dichtbij de gebrui - kers, vaak op basis van steenkool, gas of water - kracht,” zegt Wilmar. “Dat waren in essentie mecha - nische systemen die elektriciteit opwekten en die rechtstreeks naar de gebruiker stuurden. Alles was afgestemd op één type stroom en één richting van energie, getransporteerd over een kleine afstand.” 

Vandaag ziet dat er helemaal anders uit. “We zijn geëvolueerd naar een systeem met zonnepanelen, batterijen, elektrische voertuigen en decentrale productie,” zegt hij. “Dat vraagt om veel meer energieconversie, en dus ook om betere vermogenelektronica.”

Kleiner, efficiënter, duurzamer 

Voor Wilmar is de richting duidelijk. “Als we de energietransitie willen laten slagen, moeten we blij - ven inzetten op efficiëntie en schaal,” zegt hij. “Vermogenelektronica zal daarin alleen maar belangrijker worden.” 

Binnen EnergyVille ligt de focus op het verbeteren van die technologie, met duidelijke doelstellingen: hogere efficiëntie, kleinere systemen, langere levensduur en een lagere impact op het klimaat. 

“In 2025 hebben we belangrijke stappen gezet,” zegt Wilmar. “We zijn erin geslaagd om omvormers compacter te maken, verliezen te verminderen en de betrouwbaarheid te verhogen.”

Volgens Wilmar is EnergyVille zelf een belangrijke katalysator voor die vooruitgang. “Het grote voordeel is dat alle expertise samen zit,” zegt hij. “Ik zit naast mensen die werken aan batterijen, zonnepanelen of energiesystemen. Die nabijheid versnelt innovatie enorm.” 

Die samenwerking vertaalt zich ook naar concrete projecten met industrie en internationale partners. “We werken samen met spelers uit de energie- en automobielsector, en recent zijn ook nieuwe projecten gestart rond datacenters en zonne-energie.”

Van ondergrondse telescopen tot ruimtevaart 

De toepassingen van vermogenelektronica gaan veel verder dan consumentenelektronica. Wilmar en zijn team werken vandaag aan projecten die letterlijk van diep in de ondergrond tot hoog in de ruimte reiken. 

Enerzijds werkt het team mee aan het Einsteintelescoop-project, een toekomstige zwaartekracht - golftelescoop diep onder de grond. “Die installatie is extreem gevoelig,” zegt Wilmar. “Dat betekent dat ook de energievoorziening extreem precies moet zijn. Wij ontwerpen hoe energie van het net tot bij het systeem komt: hoeveel stappen nodig zijn, hoe we redundantie inbouwen, hoe we stabiliteit garanderen.” 

Aan de andere kant van het spectrum werkt het team samen met de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. “We ontwikkelen vermogenelektronica voor ruimtevaarttoepassingen, zoals lanceersystemen en toekomstige missies naar Mars.” 

“Het is misschien niet de meest zichtbare tech - nologie, maar zonder vermogenelektronica draait niets,” zegt Wilmar. “Het mooie is dat je met dezelfde fundamentele technologie werkt, of het nu gaat over een telefoonoplader, een datacenter, een telescoop of een raket.”

Compacter dankzij planar magnetics 

Spoelen en transformatoren, samen de “magnetische componenten”, bepalen in grote mate de grootte en het gewicht van vermogenelektronica. Traditioneel zijn dit volumineuze onderdelen op basis van koper en magnetisch materiaal. 

Binnen EnergyVille werd in 2025 ingezet op innovatieve ontwerpen zoals planar magnetics, waarbij wikkelingen geïntegreerd worden in printplaten. In combinatie met nieuwe materialen en optimalisatietechnieken leidt dit tot compacter ontwerp, betere warmteafvoer en hogere vermogensdichtheid.

Minder verlies, minder warmte 

Een centrale uitdaging in vermogenelektronica is het beperken van energieverliezen tijdens omzetting. Die verliezen manifesteren zich meestal als warmte, en die moet afgevoerd worden. 

In 2025 werd verder gewerkt aan efficiënte converter-topologieën zoals de Dual Active Bridge (DAB), in combinatie met GaN-half-geleiders (galliumnitride). Deze laten hogere schakelfrequenties toe met minder verlies, waardoor systemen efficiënter, compacter en koeler kunnen werken.