Abstract
Il progetto di formazione alla ricerca riguarda i sistemi di ricarica veloce per veicoli elettrici e si inquadra nell’ambito dei Clust-ER MECH “Meccatronica e motoristica” e GREENTECH “Energia e Sostenibilità”. In particolare, il riferimento è alla Value Chain “MoVES” - motori e veicoli intelligenti, sostenibili e efficienti (OS: Elettrificazione dei sistemi di propulsione, per una maggiore efficienza e sostenibilità ambientale dei veicoli) ed alla Value Chain “Low Carbon Economy ER” (OS: Smart Energy Systems). Per ricarica rapida di un veicolo elettrico si intende la possibilità di aumentare l’autonomia di marcia del veicolo di almeno 150-200 km (100 miglia) in un tempo di ricarica non superiore a 10-15 minuti. A tale autonomia corrisponde un’energia elettrica immagazzinata nelle batterie del veicolo di circa 20-25 kWh, ed una conseguente potenza media di ricarica di almeno 150 kW. Tale livello di potenza estremamente elevato può essere fornito alle batterie del veicolo solo da un convertitore elettronico dc/dc esterno al veicolo stesso (per problemi di ingombro e peso a bordo veicolo), e tutta la potenza di ricarica deve quindi necessariamente essere trasmessa direttamente alle batterie del veicolo con una connessione in corrente continua (dc). Il convertitore dc/dc di ricarica rapida si presenta quindi come un dispositivo assolutamente non convenzionale, sia per la taglia, del tutto inusuale per un convertitore dc/dc, sia per la tipologia di servizio (intermittente), sia per la modalità di controllo, che deve essere tale da soddisfare le esigenze delle batterie in termini di sovratemperature, equalizzazione della ricarica, e sicurezza. Il progetto di dottorato consiste nello studio, sviluppo e realizzazione prototipale dei convertitori elettronici ad alta potenza che costituiscono il sistema di ricarica rapida, e della loro gestione tramite protocollo di comunicazione, sia con il veicolo in fase di ricarica, sia con la rete elettrica di distribuzione, prevedendo le tipiche funzionalità delle reti intelligenti (smart grid). Viste le elevate potenze di interesse, la stazione di ricarica rapida può essere alimentata tramite connessione con la rete MT, laddove disponibile, oppure tramite fonti rinnovabili (es. fotovoltaico) con relativi sistemi di accumulo, ed eventualmente collegato alla sola rete BT (più facilmente disponibile), aumentando così la penetrazione dei sistemi di ricarica rapida sul territorio. Di particolare interesse sarà inoltre la valutazione ed i provvedimenti per la mitigazione dei disturbi elettromagnetici condotti ed irradiati dal convertitore in fase di ricarica, sia verso la rete di distribuzione che verso il veicolo elettrico, stanti i rilevanti valori delle potenze in gioco.
Dettagli del progetto
Responsabile scientifico: Gabriele Grandi
Strutture Unibo coinvolte:
Dipartimento di Ingegneria dell'Energia Elettrica e dell'Informazione "Guglielmo Marconi"
Coordinatore:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)
Contributo totale di progetto: Euro (EUR) 86.743,44
Durata del progetto in mesi: 36
