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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING ENGINES OR PUMPS
  • PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • VEHICLES IN GENERAL
      • ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS; AUXILIARY DRIVES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; CONJOINT CONTROL OF DRIVE UNITS; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST, OR FUEL SUPPLY, OF PROPULSION UNITS, IN VEHICLES
      • ELECTRIC EQUIPMENT OR PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES, IN GENERAL (electric coupling devices combined with mechanical couplings of vehicles B60D1/62; electric heating for vehicles B60H; transmitting drive from electric motors to ultimate propulsive elements in vehicles B60K; disposition of electric propulsion equipment, other than current collectors, in vehicles B60K; auxiliary generator drives on vehicles B60K; lighting for vehicles B60Q; vehicle brake control systems in general B60T; preventing wheel slip by reducing power in rail vehicles B61C; railway track circuits in general B61L; lighting in general F21; H05B; switches in general H01H; coupling devices for electric connections in general H01R; dynamo-electric machines H02K; electric converters H02M; starting, controlling, braking of electric machines or converters in general H02P; electric heating in general H05B) [C9507]
Classificazione geografica
Parole Chiave
VEICOLI ELETTRICI ED IBRIDI, AZIONAMENTI ELETTRICI CON SINCRONI A MAGNETI PERMANENTI O ROTORE AVVOLTO, ELETTRONICA DI POTENZA E CONVERTITORI MULTILIVELLO, CENTRALINA ELETTRONICA DI CONTROLLO E CAN-BUS, TRAZIONE E PROPULSIONE ELETTRICA

Soluzioni innovative con macchine sincrone in veicoli elettrici o ibridi per il miglioramento delle prestazioni e dell'efficienza energetica

Università degli Studi di Padova
Abstract
Il presente Progetto di Ricerca ha il duplice scopo di individuare le strutture di propulsione elettrica più consone per applicazioni su veicoli totalmente elettrici o ibridi nonché di sperimentare sul campo tali strutture mediante la realizzazione prototipale di alcune tipologie di azionamenti, provati al banco o su veicoli esemplari. Lo studio coinvolgerà anche aspetti di gestione energetica di bordo sia per quanto riguarda la ripartizione ottimale delle potenze in veicoli ibridi sia per quanto riguarda la gestione di una batteria multicella ad alta tensione.
La motorizzazione elettrica ormai universalmente condivisa per applicazioni ad alta efficienza nella trazione (e che trova rispondenza nelle prime applicazioni immesse sul mercato) è quella che fa uso di un motore sincrono e in tal senso è orientato il Progetto di Ricerca e sono maggiori le competenze dei proponenti. Si prenderanno in considerazione sia motori a magneti permanenti che a campo avvolto. I primi, se dotati di una struttura rotorica adeguatamente progettata con magneti interni, uniscono l'alta efficienza e l'elevato rapporto coppia/volume tipico dei motori brushless alla possibilità di deflussaggio per il funzionamento in un ampio campo a potenza costante, con velocità al di sopra di quella base. Essi sono quindi particolarmente adatti per veicoli elettrici o ibridi leggeri e veloci. I secondi consentono di rafforzare il flusso oltre il valore nominale con il piccolo onere del circuito di >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Silverio Bolognani Università degli Studi di PADOVA
Obiettivo del Programma di Ricerca
Il Progetto di Ricerca proposto si inserisce nella tematica di grande attualità dei veicoli su gomma con propulsione elettrica o ibrida. L'interesse verso tali soluzioni innovative di trazione deriva dall'obiettivo di soddisfare diverse specifiche a seconda della tipologia del veicolo e del campo d'impiego:
a) Veicoli a ridotta percorrenza giornaliera - per essi risulta adeguata una trazione totalmente elettrica a vantaggio della silenziosità del veicolo, della totale assenza di emissioni (veicoli ad emissione zero), dei ridotti costi per i consumi energetici.
b) Veicoli ad ampia percorrenza giornaliera - è in questo caso più adeguata una propulsione di tipo ibrido, che combina un sistema con motore a combustione interna con un motore-generatore elettrico, ad autonomia perfino maggiore di quella di un veicolo convenzionale. Ne risulta un veicolo con ridotti consumi, buone prestazioni dinamiche, con possibilità di funzionamento puramente elettrico per brevi tratte.
E' ormai consolidata la convinzione che per le applicazioni sopra citate la macchina elettrica più appropriata sia qualla sincrona con rotori a magneti permanenti interni o, in qualche caso, con rotore a campo avvolto.
In tale contesto, il Progetto di Ricerca si prefigge i seguenti obiettivi:
1) Definizione di criteri e metodi per l'esame delle diverse soluzioni di trazione elettrica in base al veicolo cui sono destinate e alle prestazioni richieste, in >>>

Risultati parziali attesi
La ricerca proposta in questo Contratto di Ricerca intende contribuire allo crescita di un settore dalle forti potenzialità, anche economiche ed italiane, e dai connotati di particolare interesse ambientale.L’analisi dello stato dell’arte ed i numerosi contatti con le aziende del settore e del relativo indotto hanno evidenziato infatti un sicuro fervore, al quale pare però non corrispondere una adeguata presenza di prodotti e prototipi. Uno dei fattori che si reputa frenanti è legato alla vasta disponibilità di singoli elementi, quali motori e convertitori, senza che però vi sia ancora chiarezza sulle caratteristiche che reciprocamente devono avere per giungere alla migliore soluzione integrata. A tali aspetti verrà data la massima considerazione nel programma di ricerca, che vedrà intersecarsi e confrontarsi competenze progettuali sia delle macchine elettriche, sia dell’elettronica ad esse connessa.

Nel dettaglio delle singole Unità si riferisce quanto segue.

PADOVA- Lo studio di fattibiltà di veicoli ibridi motociclistici costituisce un primo risultato di interesse della ricerca. Da esso appariranno i criteri per la scelta della struttura più consona per lo scopo, che si prevede sia quella parallelo.
La progettazione e sperimentazione del motore-generatore integrato con le specifiche di compattezza ed efficienza imposte dal veicolo su cui viene montato constiuisce un secondo risultato pregevole. Infine la messa a punto di un efficace >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'incremento dei mezzi di trasporto o di movimentazione di persone o merci basati su motori a combustione interna (ICE) ha creato due principali problemi la cui soluzione è da ritenersi cruciale: l'aumento della domanda di petrolio (= crisi energetica) e l’impatto ambientale (= emissioni dannose e riscaldamento globale).
Per far fronte a queste due emergenze, l'impiego di veicoli elettrici e ibridi sembra una via obbligata, anche se la diffusione di tali veicoli è al momento ancora lontana da quello che potrebbe essere lo scenario dei prossimi anni. Dove l’esigenza di autonomia è rilevante, vengono impiegati veicoli ibridi, mentre il campo di impiego di quelli elettrici è limitato ai casi per i quali la richiesta di autonomia è ragionevolmente limitata. Appartengono al primo caso i veicoli automobilistici e motociclistici (questi ultimi ancora rari) per uso anche extraurbano. Essi abbinano, con differenti configurazioni, un motore a combustione interna con un motore elettrico con il risultato di una autonomia sostanzialmente illimitata.
Un tipico esempio della seconda categoria è invece il veicolo elettrico a 2 o 3 ruote per impiego urbano o periurbano. Appartengono a questa seconda categoria anche i veicoli utilizzati in contesti particolari, come ad esempio il car-sharing con stazioni di ricarica distribuite, o le flotte di servizio in zone chiuse al traffico, o i veicoli che operano in ambiti commerciali o industriali come i carrelli elevatori >>>