IT201800006205A1 - Impianto elettrico di potenza di un veicolo con propulsione elettrica - Google Patents

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Description

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“IMPIANTO ELETTRICO DI POTENZA DI UN VEICOLO CON PROPULSIONE ELETTRICA”
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione è relativa ad un impianto elettrico di potenza di un veicolo con propulsione elettrica.
La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione in veicolo stradale con propulsione ibrida cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità.
ARTE ANTERIORE
Un veicolo ibrido comprende un motore termico a combustione interna, il quale trasmette la coppia motrice alle ruote motrici mediante una trasmissione provvista di un cambio, ed almeno una macchina elettrica che è collegata elettricamente ad un sistema di accumulo elettrico ed è collegata meccanicamente alle ruote motrici.
L’impianto elettrico di potenza di un veicolo ibrido comprende un dispositivo di accumulo provvisto di un pacco di batterie chimiche, ed un convertitore elettronico di potenza bidirezionale continua-alternata che nel lato in corrente continua è collegato al dispositivo di accumulo e nel lato in corrente alternata è collegato alla macchina elettrica ed ha la funzione di pilotare la macchina elettrica stessa.
Le batterie chimiche utilizzate negli attuali veicoli stradali con propulsione ibrida possono presentare una elevata energia elettrica immagazzinabile specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) ed una ridotta potenza elettrica erogabile specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) e quindi essere adatte a soddisfare le esigenze di un tragitto lungo compiuto a velocità moderata (e soprattutto con accelerazioni/decelerazioni limitate). In alternativa, le batterie chimiche utilizzate negli attuali veicoli stradali con propulsione ibrida possono presentare una ridotta energia elettrica immagazzinabile specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) ed una elevata potenza elettrica erogabile specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) e quindi essere adatte a soddisfare le esigenze di un tragitto breve compiuto a velocità sostenuta (e soprattutto con accelerazioni/decelerazioni elevate).
Per cercare di ottenere un compromesso accettabile tra le esigenze di autonomia (che richiedono batterie chimiche che presentino una grande energia elettrica specifica) e le esigenze di prestazione (che richiedono batterie chimiche che presentino una grande potenza elettrica specifica) si è cercato di realizzare batterie chimiche di compromesso che presentassero caratteristiche intermedie tra i due estremi; tuttavia, è stato osservato che tali batterie chimiche di compromesso rappresentano un compromesso “al ribasso”, ovvero che a fronte di una significativa riduzione della energia elettrica specifica non presentano un altrettanto significativo aumento della potenza elettrica specifica e viceversa.
Per cercare di ottenere un compromesso accettabile tra le esigenze di autonomia (che richiedono batterie chimiche che presentino una grande energia elettrica specifica) e le esigenze di prestazione (che richiedono batterie chimiche che presentino una grande potenza elettrica specifica) è stato anche proposto di inserire nel sistema di accumulo sia batterie chimiche che presentano una grande energia elettrica specifica, sia batterie chimiche che presentano una grande potenza elettrica specifica. Tuttavia, i risultati complessivi (in termini di autonomia e di prestazioni) ed in particolare la vita operative delle batterie chimiche si sono rilevati non del tutto soddisfacenti in quanto il “risultato finale” era in qualche modo inferiore alla somma delle singole parti.
Nella domanda di brevetto italiana BO2012A000315 è stato proposto un impianto elettrico di potenza di un veicolo con propulsione elettrica realizzata mediante almeno una prima macchina elettrica. L’impianto elettrico di potenza presenta: un sistema di accumulo comprendente almeno due pacchi di batterie chimiche tra loro elettricamente separati; un convertitore elettronico di potenza continua-alternata che scambia energia elettrica con il sistema di accumulo e pilota la prima macchina elettrica; ed una coppia di convertitori elettronici di potenza continua-continua, ciascuno dei quali eleva la tensione e presenta un lato bassa tensione che è elettricamente collegato solo ed unicamente ad un corrispondente pacco di batterie chimiche ed un lato alta tensione che è collegato al convertitore elettronico di potenza continua-alternata in parallelo al lato alta tensione dell’altro convertitore elettronico di potenza continua-continua. Tuttavia, l’impianto elettrico di potenza descritto nella domanda di brevetto italiana BO2012A000315 è relativamente costoso, pesante ed ingombrante, in quanto per pilotare una singola macchina elettrica richiede la presenza di tre convertitori elettronici di potenza (due convertitori elettronici di potenza continua-continua ed un convertitore elettronico di potenza continua-alternata).
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione è di fornire un impianto elettrico di potenza di un veicolo con propulsione elettrica, il quale impianto elettrico di potenza sia privo degli inconvenienti sopra descritti e sia nel contempo di facile ed economica realizzazione.
Secondo la presente invenzione viene fornito un impianto elettrico di potenza di un veicolo con propulsione elettrica secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.
Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
• la figura 1 è una vista schematica ed in pianta di un veicolo stradale con propulsione ibrida;
• la figura 2 è una vista schematica ed in pianta di un telaio del veicolo stradale della figura 1 con in evidenza un sistema di accumulo di energia elettrica;
• la figura 3 è una vista schematica di un impianto elettrico di potenza del veicolo stradale della figura 1 che è realizzato in accordo con la presente invenzione; e • le figure 4, 5 e 6 sono viste schematiche di varianti dell’impianto elettrico di potenza della figura 3.
FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE
Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un veicolo stradale con propulsione ibrida provvisto di due ruote 2 anteriori e di due ruote 3 posteriori motrici, che ricevono la coppia motrice da un sistema 4 di motopropulsione ibrido.
Il sistema 4 di motopropulsione ibrido comprende un motore 5 termico a combustione interna disposto in posizione anteriore e provvisto di un albero 6 motore, una trasmissione 7 che trasmette la coppia motrice generata dal motore 5 a combustione interna alle ruote 3 posteriori motrici, ed una macchina 8 elettrica che è meccanicamente collegate alla trasmissione 7 ed è reversibile (cioè può funzionare sia come motore elettrico assorbendo energia elettrica e generando un coppia meccanica motrice, sia come generatore elettrico assorbendo energia meccanica e generando energia elettrica).
La trasmissione 7 comprende un albero 9 di trasmissione che è da un lato è angolarmente solidale all’albero 6 motore e dall’altro lato è meccanicamente collegato ad un cambio 10, il quale è disposto in posizione posteriore e trasmette il moto alle ruote 3 posteriori motrice mediante due semiassi 11 che ricevono il moto da un differenziale 12.
La macchina 8 elettrica è meccanicamente collegata al cambio 10 e viene pilotata da un dispositivo 13 di pilotaggio che è collegato ad un sistema 14 di accumulo di energia elettrica provvisto di batterie chimiche.
Secondo quanto illustrato nella figure 2, il sistema 14 di accumulo comprende due distinti pacchi 15 e 16 di batterie chimiche, ciascuno dei quali è composto da una pluralità di batterie chimiche collegate tra loro in serie e/o parallelo; ciascuna batteria chimica comprende rispettive celle elettrochimiche che sono atte a convertire l'energia chimica accumulata in energia elettrica e viceversa. Le batterie chimiche dei due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche presentano diverse caratteristiche di immagazzinamento e di erogazione di energia elettrica: in particolare, le batterie chimiche del pacco 15 di batterie chimiche presentano una maggiore energia elettrica immagazzinabile specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) ed una minore potenza elettrica erogabile specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) rispetto alle batterie chimiche del pacco 16 di batterie.
Di conseguenza, le batterie chimiche del pacco 15 di batterie sono adatte a soddisfare le esigenze di un tragitto lungo compiuto a velocità moderata (e soprattutto con accelerazioni/decelerazioni limitate) in quanto presentano il vantaggio di potere fornire una grande quantità di energia elettrica specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) ma presentano lo svantaggio di non essere in grado di erogare una potenza elettrica specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) molto elevata e quindi permettono al veicolo 1 stradale di percorre distanze rilevanti in modalità elettrica (elevata autonomia), ma non permettono al veicolo 1 stradale di raggiungere in modalità elettrica prestazioni dinamiche elevate. Invece, le batterie chimiche del pacco 16 di batterie sono adatte a soddisfare le esigenze di un tragitto breve compiuto a velocità sostenuta (e soprattutto con accelerazioni/decelerazioni elevate) in quanto presentano il vantaggio di potere erogare una potenza elettrica specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) molto elevata ma per contro non sono in grado di fornire una grande quantità di energia elettrica specifica (cioè per unità di massa e/o di volume) e quindi permettono al veicolo 1 stradale di raggiungere in modalità elettrica prestazioni dinamiche elevate, ma non permettono al veicolo 1 di percorre distanze rilevanti in modalità elettrica. La proporzione tra i due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche viene scelta in fase progettuale in funzione del desiderato rapporto tra autonomia e prestazioni in modalità elettrica.
Inoltre, il veicolo 1 stradale è provvisto di un telaio 17 comprendente un pianale che costituisce una parete di fondo dell’abitacolo; nel pianale sono ricavati due alloggiamenti per ospitare i due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche che sono appoggiate sul pianale stesso.
Secondo quanto illustrato nella figura 3, il veicolo 1 stradale è provvisto di un impianto 18 elettrico di potenza, il quale comprendente il sistema 14 di accumulo provvisto dei due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche ed il dispositivo 13 di pilotaggio che da un lato è collegato al sistema 14 di accumulo e dal lato opposto è collegato alla macchina 8 elettrica (ovvero agli avvolgimenti di statore della macchina 8 elettrica). Il dispositivo 13 di pilotaggio comprende due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza continua-alternata (cioè degli “inverter”) che pilotano entrambi (in alternativa) la stessa macchina 8 elettrica; ovvero ciascun convertitore 19 o 20 elettronico di potenza presenta un lato in corrente continua che è collegato solo ad un corrispondente pacco 15 o 16 di batterie chimiche (e quindi è completamente isolato dall’altro convertitore 20 o 19 elettronico di potenza e dall’altro pacco 16 o 15 di batterie chimiche) e comprende un lato in corrente alternata trifase che è collegato alla stessa macchina 8 elettrica a cui è collegato il lato in corrente alternata trifase dell’altro convertitore 20 o 19 elettronico di potenza.
E’ prevista una unità 21 di controllo che controlla il funzionamento del dispositivo 13 di pilotaggio per inseguire un obiettivo (positivo per la marcia avanti e negativo per la marcia indietro) di velocità di rotazione della macchina 8 elettrica ed un obiettivo di coppia (positivo nel caso di funzionamento come motore, negativo nel caso di funzionamento come generatore) erogata o assorbita dalla macchina 8 elettrica.
In uso, la macchina 8 elettrica viene (sempre) pilotata da solo un convertitore 19 o 20 elettronico di potenza alla volta, ovvero solo un convertitore 19 o 20 elettronico di potenza alla volta applica una tensione alternata trifase ai morsetti della macchina 8 elettrica (e quindi eroga/assorbe una corrente alternata trifase che fluisce attraverso i morsetti della macchina 8 elettrica). In particolare, l’unità 21 di controllo traduce gli obiettivi “meccanici” (velocità di rotazione e coppia erogata/assorbita della macchina 8 elettrica) in obiettivi “elettrici” (tra i quali una potenza elettrica che deve venire fornita/assorbita alla/dalla macchina 8 elettrica) ed in funzione degli obiettivi “elettrici” stabilisce quale dei due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza deve alimentare la macchina 8 elettrica. In altre parole, l’unità 21 di controllo stabilisce ciclicamente quale dei due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza (ovvero quale dei due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche) deve alimentare la macchina 8 elettrica e, se necessario, inverte (commuta) il convertitore 19 o 20 elettronico di potenza (ovvero il pacco 15 o 16 di batterie chimiche) che alimenta la macchina 8 elettrica.
Generalmente, la scelta su quale dei due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza (ovvero quale dei due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche) deve alimentare la macchina 8 elettrica viene eseguita in funzione della potenza elettrica che deve venire erogata/assorbita alla/dalla macchina 8 elettrica: quando la potenza elettrica che deve venire erogata/assorbita alla/dalla macchina 8 elettrica è superiore ad un valore di soglia la macchina 8 elettrica viene alimentata dal convertitore 20 elettronico di potenza (ovvero dal pacco 16 di batterie chimiche) mentre quando la potenza elettrica che deve venire erogata/assorbita alla/dalla macchina 8 elettrica è inferiore al valore di soglia la macchina 8 elettrica viene alimentata dal convertitore 19 elettronico di potenza (ovvero dal pacco 15 di batterie chimiche).
Ovviamente al valore di soglia viene applicata una isteresi per evitare una frequenza di inversione (commutazione) troppo elevata quando la potenza elettrica che deve venire erogata/assorbita alla/dalla macchina 8 elettrica è a cavallo del valore di soglia. Il valore di soglia può venire differenziato tra il caso di potenza elettrica erogata alla macchina 8 elettrica (funzionamento da motore) ed il caso di potenza elettrica assorbita dalla macchina 8 elettrica (funzionamento da generatore). Inoltre, il valore di soglia può essere variabile in funzione della temperatura effettiva dei convertitori 19 e 20 elettronici di potenza (un convertitore 20 elettronico di potenza prossimo al surriscaldamento viene utilizzato di meno), in funzione della temperatura effettiva dei pacchi 15 e 16 di batterie chimiche (un pacco 15 o 16 di batterie chimiche prossimo al surriscaldamento viene utilizzato di meno), e/o in funzione dello stato di carica effettivo dei pacchi 15 e 16 di batterie chimiche (un pacco 15 o 16 di batterie chimiche più scarico viene utilizzato di meno).
L’inversione (commutazione) del convertitore 19 o 20 elettronico di potenza (ovvero del pacco 15 o 16 di batterie chimiche) che alimenta la macchina 8 elettrica viene fatta esclusivamente agendo sulla elettronica dei convertitori 19 e 20 elettronici di potenza (ovvero spegnendo il convertitore 19 o 20 elettronico di potenza attualmente operativo ed accedendo l’altro convertitore 20 o 19 elettronico di potenza); di conseguenza, l’inversione (commutazione) del convertitore 19 o 20 elettronico di potenza (ovvero del pacco 15 e 16 di batterie chimiche) che alimenta la macchina 8 elettrica può avvenire in tempi brevissimi (anche inferiori ad un millisecondo) e quindi può essere eseguita anche più (molte) volte al secondo.
Ovviamente, l’unità 21 di controllo tiene conto anche dello stato di carica effettivo dei due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche quando deve stabilire quale convertitore 19 o 20 elettronico di potenza (ovvero quale pacco 15 o 16 di batterie chimiche) utilizzare per alimentare la macchina 8 elettrica; ovviamente, l’unità 21 di controllo utilizzerà meno di frequente (o addirittura non utilizzerà più) un pacco 15 o 16 di batterie chimiche quando il pacco 15 o 16 di batterie chimiche presenta uno stato di carica sensibilmente inferiore all’altro pacco 16 o 15 di batterie chimiche.
Quando la macchina 8 elettrica non deve essere obbligatoriamente alimentata (perché la macchina 8 elettrica è spenta oppure perché il veicolo 1 stradale viaggia in condizioni di “cut-off”), l’unità 21 di controllo potrebbe pilotare i due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza per trasferire energia elettrica tra i due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche, ovvero per trasferire energia elettrica dal pacco 15 o 16 di batterie chimiche più carico all’altro pacco 16 o 15 di batterie chimiche più scarico (quasi sempre il trasferimento di energia elettrica avviene dal pacco 15 di batterie chimiche al pacco 16 di batterie chimiche).
E’ importante sottolineare che i due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza potrebbero essere integrati in un’unica unità fisica, cioè potrebbe essere entrambi disposti dentro un unico contenitore, e quindi potrebbero avere anche delle componenti ausiliarie in comune. Inoltre, è importante sottolineare che il convertitore 19 elettronico di potenza deve venire ottimizzato in funzione delle caratteristiche del pacco 15 di batterie chimiche (cioè molta energia e poca potenza), mentre il convertitore 20 elettronico di potenza deve venire ottimizzato in funzione delle caratteristiche del pacco 16 di batterie chimiche (cioè poca energia e molta potenza).
L’impianto 18 elettrico di potenza comprende un convertitore 22 elettronico di potenza continua-continua che alimenta una sezione 23 a bassa tensione (tipicamente avente una tensione nominale di 12 Volt o 48 Volt) a cui sono collegati tutti i servizi ausiliari del veicolo 1 stradale (ad esempio un motore elettrico di avviamento del motore 5 termico, un motore elettrico che aziona una pompa di un sistema di servosterzo, un motore elettrico che aziona una pompa di circolazione di un sistema di raffreddamento del motore 5 termico e/o delle macchine 8 e 9 elettriche, una autoradio, un sistema di illuminazione e segnalazione…). Il convertitore 22 elettronico di potenza è normalmente di tipo monodirezionale (cioè in grado di trasferire energia elettrica solo verso la sezione 23 a bassa tensione e non viceversa). Generalmente (ma non obbligatoriamente), la sezione 23 a bassa tensione è priva di sistemi di accumulo di energia elettrica provvisti di batterie chimiche (cioè non presenta alcuna batteria chimica) e riceve l’energia elettrica unicamente attraverso il convertitore 22 elettronico di potenza.
Inoltre, l’impianto 18 elettrico di potenza comprende una presa 24 elettrica che può venire utilizzata per ricaricare il sistema 14 di accumulo; quando la presa 24 elettrica viene collegata ad una fonte esterna di energia elettrica, possono venire utilizzati in parallelo entrambi i convertitori 19 e 20 elettronici di potenza per ricaricare contemporaneamente entrambi i pacchi 15 e 16 di batterie, oppure può venire utilizzato un solo convertitore 19 o 20 elettronico di potenza alla volta per ricaricare un solo pacco 15 o 16 di batterie alla volta. Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, la presa 24 elettrica è trifase, ma in alternativa (o in abbinamento) la presa 24 elettrica potrebbe essere monofase.
Nella alternativa forma di attuazione illustrata nella figura 4, sono previsti due interruttori 25 e 26 che sono interposti rispettivamente tra il pacco 15 di batterie ed il convertitore 19 elettronico di potenza e tra il pacco 16 di batterie ed il convertitore 20 elettronico di potenza; ovviamente in questo caso gli interruttori 25 e 26 sono bifase e sono atti ad operare in corrente continua. Nella variante illustrata nella figura 5, i due interruttori 25 e 26 vengono spostati nel lato in corrente alternate e sono interposti rispettivamente tra i convertitori 19 e 20 elettronici di potenza e la macchina 8 elettrica; ovviamente in questo caso gli interruttori 25 e 26 sono trifase e sono atti ad operare in corrente alternata. Nella ulteriore variante illustrata nella figura 6, sono previsti due interruttori 25 e 26 sia nel lato in corrente continua, sia nel lato in corrente alternata (ovvero “unendo” la forma di attuazione illustrata nella figura 4 con la forma di attuazione illustrata nella figura 5)
La funzione degli interruttori 25 e 26 non è di eseguire l’inversione (commutazione) del convertitore 19 o 20 elettronico di potenza (ovvero del pacco 15 o 16 di batterie chimiche) che alimenta la macchina 8 elettrica (tale inversione viene fatta esclusivamente agendo sulla elettronica dei convertitori 19 e 20 elettronici di potenza), ma di isolare il convertitore 19 o 20 elettronico di potenza (ovvero il pacco 15 o 16 di batterie chimiche) non utilizzato come sicurezza aggiuntiva (che protegge l’impianto 18 elettrico in caso di errori nel controllo dei convertitori 19 e 20 elettronici di potenza).
Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata (ma perfettamente equivalente), il veicolo 1 stradale comprende due macchine 8 elettriche distinte: in questo caso sono previsti due convertitori 19 elettronici di potenza distinti ed indipendenti che collegano il pacco 15 di batterie chimiche alle due macchine 8 elettriche e due convertitori 20 elettronici di potenza distinti ed indipendenti che collegano il pacco 16 di batterie chimiche alle due macchine 8 elettriche (ovvero sono presenti due dispositivi 13 di pilotaggio distinti ed indipendenti, ciascuno dei quali collega il sistema 14 di accumulo ad una corrispondente macchina 8 elettrica).
Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata (ma perfettamente equivalente), è previsto un maggior numero di pacchi di batterie chimiche, ciascuno dei quali è elettricamente collegato ad un proprio convertitore elettronico di potenza continua-alternata che ha un lato in corrente continua collegato solo al proprio pacco di batterie chimiche ed un lato in corrente alternata che è collegato alla macchina 8 elettrica.
Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.
L’impianto 18 elettrico di potenza sopra descritto presenta numerosi vantaggi.
In primo luogo, nell’impianto 18 elettrico di potenza sopra descritto i due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche vengono gestiti in modo completamente indipendente uno dall’altro in quanto i lati in corrente continua dei due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza sono tra loro del tutto isolati (separati). Quindi, le tensioni ai morsetti dei due pacchi 15 e 16 di batterie chimiche possono essere diverse, sia come valore nominale, sia come variazione durante l’uso. Questo aspetto è molto importante, in quanto, come detto in precedenza, i pacchi 15 e 16 di batterie chimiche presentano caratteristiche molto diverse tra loro e quindi richiedono, per operare in modo ottimale, gestioni diverse.
Inoltre, l’impianto 18 elettrico di potenza sopra descritto è di realizzazione relativamente semplice ed economica, in quanto, pur richiedendo per una stessa macchina 8 elettrica due diversi convertitori 19 e 20 elettronici di potenza dedicati alla macchina 8 elettrica stessa, i due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza operano sempre in alternativa e quindi possono venire dimensionati per un utilizzo non continuativo; di conseguenza, costo, peso ed ingombro dei due convertitori 19 e 20 elettronici di potenza sono sensibilmente inferiori al doppio di costo, peso ed ingombro di un singolo convertitore elettronico di potenza convenzionale dedicato alla macchina 8 elettrica. In altre parole, il raddoppio del numero di convertitori elettronici di potenza dedicati ad una sola macchina elettrica comporta un aumento ridotto (ovvero lontano dal doppio) di costo, peso ed ingombro dell’elettronica di controllo della macchina elettrica stessa.
ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE
1 veicolo
2 ruote anteriori
3 ruote posteriori
4 sistema di motopropulsione
5 motore
6 albero motore
7 trasmissione
8 macchina elettrica
9 albero di trasmissione
10 cambio meccanico
11 semiassi
12 differenziale
13 dispositivo di pilotaggio
14 sistema di accumulo
15 pacco di batterie chimiche energia
16 pacco di batterie chimiche potenza
17 telaio
18 impianto elettrico di potenza
19 convertitore elettronico di potenza 20 convertitore elettronico di potenza 21 unità di controllo
22 convertitore elettronico di potenza 23 sezione a bassa tensione
24 presa elettrica
25 interruttore
26 interruttore

Claims (14)

1) Impianto (18) elettrico di potenza di un veicolo (1) con propulsione elettrica realizzata mediante almeno una macchina (8) elettrica; l’impianto (18) elettrico di potenza comprende: un sistema (14) di accumulo comprendente un primo pacco (15) di batterie chimiche ed un secondo pacco (16) di batterie chimiche tra loro elettricamente separati; ed un primo convertitore (19) elettronico di potenza continua-alternata che presenta un lato in corrente continua collegato al primo pacco (15) di batterie chimiche ed un lato in corrente alternata collegato alla macchina (8) elettrica; l’impianto (14) elettrico di potenza è caratterizzato dal fatto di comprendere un secondo convertitore (20) elettronico di potenza continua-alternata che presenta un lato in corrente continua collegato al secondo pacco (15) di batterie chimiche ed un lato in corrente alternata collegato alla macchina (8) elettrica in aggiunta al primo convertitore (19) elettronico di potenza in modo tale che la macchina (8) elettrica possa venire alimentata dal primo convertitore (19) elettronico di potenza oppure dal secondo convertitore (20) elettronico di potenza.
2) Impianto (18) elettrico di potenza secondo la rivendicazione 1, in cui la macchina (8) elettrica viene pilotata da solo un convertitore (19, 20) elettronico di potenza alla volta, ovvero solo un convertitore (19, 20) elettronico di potenza alla volta applica una tensione alternata a morsetti della macchina (8) elettrica e quindi eroga/assorbe una corrente alternata che fluisce attraverso i morsetti della macchina (8) elettrica.
3) Impianto (18) elettrico di potenza secondo la rivendicazione 1 o 2 e comprendente una unità (21) di controllo che stabilisce quale dei due convertitori (19, 20) elettronici di potenza deve alimentare la macchina (8) elettrica e quindi stabilisce quando commutare il convertitore (19, 20) elettronico di potenza che alimenta la macchina (8) elettrica.
4) Impianto (18) elettrico di potenza secondo la rivendicazione 3, in cui l’unità (21) di controllo stima una potenza elettrica che deve venire fornita/assorbita alla/dalla macchina (8) elettrica e stabilisce quale dei due convertitori (19, 20) elettronici di potenza deve alimentare la macchina (8) elettrica in funzione della potenza elettrica che deve venire fornita/assorbita alla/dalla macchina (8) elettrica.
5) Impianto (18) elettrico di potenza secondo la rivendicazione 4, in cui: quando la potenza elettrica che deve venire erogata/assorbita alla/dalla macchina (8) elettrica è superiore ad un valore di soglia la macchina (8) elettrica viene alimentata dal secondo convertitore (20) elettronico di potenza; e quando la potenza elettrica che deve venire erogata/assorbita alla/dalla macchina (8) elettrica è inferiore al valore di soglia la macchina (8) elettrica viene alimentata dal primo convertitore (19) elettronico di potenza.
6) Impianto (18) elettrico di potenza secondo la rivendicazione 5, in cui l’unità (21) di controllo applica al valore di soglia una isteresi per evitare una eccessiva frequenza di commutazione quando la potenza elettrica che deve venire erogata/assorbita alla/dalla macchina (8) elettrica è a cavallo del valore di soglia.
7) Impianto (18) elettrico di potenza secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui il valore di soglia è differenziato tra il caso di potenza elettrica erogata alla macchina (8) elettrica ed il caso di potenza elettrica assorbita dalla macchina (8) elettrica.
8) Impianto (18) elettrico di potenza secondo la rivendicazione 5, 6 o 7, in cui l’unità (21) di controllo modifica il valore di soglia in funzione della temperatura effettiva dei convertitori (19, 20) elettronici di potenza e/o dei pacchi (15, 16) di batterie chimiche.
9) Impianto (18) elettrico di potenza secondo una delle rivendicazioni da 5 a 8, in cui l’unità (21) di controllo modifica il valore di soglia variabile in funzione dello stato di carica dei pacchi (15, 16) di batterie chimiche.
10) Impianto (18) elettrico di potenza secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui l’unità (21) di controllo esegue la commutazione del convertitore (19, 20) elettronico di potenza che alimenta la macchina (8) elettrica esclusivamente agendo sulla elettronica dei convertitori (19, 20) elettronici di potenza, ovvero spegnendo il convertitore (19, 20) elettronico di potenza attualmente operativo ed accedendo l’altro convertitore (20, 19) elettronico di potenza).
11) Impianto (18) elettrico di potenza secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui, quando la macchina (8) elettrica non deve essere obbligatoriamente alimentata, l’unità (21) di controllo può pilotare i due convertitori (19, 20) elettronici di potenza per trasferire energia elettrica tra i due pacchi (15, 16) di batterie chimiche.
12) Impianto (18) elettrico di potenza secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11 e comprendente: un primo interruttore (25) interposto tra il primo pacco (15) di batterie ed il primo convertitore (19) elettronico di potenza; ed una secondo interruttore (26) interposto tra il secondo pacco (16) di batterie ed il secondo convertitore (20) elettronico di potenza.
13) Impianto (18) elettrico di potenza secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12 e comprendente: un terzo interruttore (25) interposto tra il primo convertitore (19) elettronico di potenza e la macchina (8) elettrica; ed una quarto interruttore (26) interposto tra il secondo convertitore (20) elettronico di potenza e la macchina (8) elettrica.
14) Impianto (18) elettrico di potenza secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui il primo pacco (15) di batterie chimiche presenta una maggiore energia elettrica immagazzinabile specifica ed una minore potenza elettrica erogabile specifica rispetto al secondo pacco (16) di batterie chimiche.
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