IT201800010148A1

IT201800010148A1 - Sistema ausiliario di rigenerazione di energia per veicoli terrestri

Info

Publication number: IT201800010148A1
Application number: IT102018000010148A
Authority: IT
Inventors: Daniele Cipolla
Original assignee: Daniele Cipolla
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2020-05-08
Also published as: WO2020095202A1

Description

SISTEMA AUSILIARIO DI RIGENERAZIONE DI ENERGIA PER VEICOLI TERRESTRI

DESCRIZIONE

SETTORE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema ausiliario di rigenerazione di energia, utilizzato a bordo di veicoli terrestri.

Nell'ampio campo delle apparecchiature adibite ad operazioni di recupero di energia cinetica, la presente invenzione è rivolta in particolare a dispositivi aerogeneratori di corrente per veicoli in movimento.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Nel mercato dei dispositivi adibiti al recupero di energia, i passi avanti della tecnologia hanno dato luogo a sostanziali evoluzioni nel settore dei propulsori dotati di unità di potenza ausiliaria.

Dette unità di potenza ausiliaria, APU (Auxiliary Power Unit), adibite alla produzione di energia non direttamente utilizzata a scopo propulsivo, vengono impiegate generalmente in campo aeronautico per fornire l'energia necessaria per l'avviamento dei motori principali dell'aeromobile. Nel caso di aeromobili da trasporto di grandi dimensioni, è necessaria una sostanziale quantità di energia disponibile per raggiungere la velocità di rotazione minima dei motori a turbina - generalmente tra il 20% ed il 30% della velocità massima - che permetta una compressione sufficiente ad assicurare l'accensione del combustibile in camera di combustione e garantire così l'autosostentamento, in modo che i motori si portino nel regime di funzionamento desiderato senza ulteriore apporto esterno di energia.

In generale, una APU è un generatore di energia costituito da un motore elettrico o da una turbina a gas, di dimensioni contenute e mossa da aria compressa fornita dall'impianto pneumatico. Oltre all'avviamento dei motori principali, l'APU consente di sfruttare l'energia elettrica e pneumatica per garantire il funzionamento dei sistemi di riscaldamento, condizionamento, ventilazione e del sistema di controllo pre-volo prima della messa in moto dei motori principali, nonché per mantenere energia stabile in caso di avaria di uno dei generatori collegati a detti motori principali.

Negli ultimi anni, le APU vengono impiegate anche nel settore automobilistico per apportare ausilio di potenza ai motori di autovetture, ad esempio nel settore delle auto da competizione velocistica.

In particolare, le APU si sono evolute per essere integrate nelle cosiddette unità di potenza PU (Power Unit), ossia propulsori a tecnologia ibrida endotermica-elettrica, in grado di sfruttare una componente elettrica per sovralimentare il propulsore ed accumulare energia dallo stesso propulsore, per poi utilizzarla in un successivo momento. Infatti, dato che l'efficienza dei motori a combustione interna cambia al variare del numero di giri, nei sistemi ibridi i giri del motore vengono impostati per ottenere sempre la massima efficienza - in potenza nominale -, non dovendo così subire né accelerazioni né decelerazioni. L'APU viene quindi attivata solo quando sia necessario per ricaricare la batteria o fornire la massima potenza al motore elettrico. In questo modo, si riescono a coprire tutte quelle fasi di minor efficienza del motore endotermico, andando ad abbattere al contempo consumi ed inquinamento.

In generale, le unità di potenza PU recuperano energia cinetica non utilizzata dal motore endotermico e ne apportano un aumento di potenza, allo scopo di compensare i ritardi di risposta della turbina del turbocompressore, per garantire in tal modo efficienza in termini di prestazioni del motore.

In generale, le unità di potenza PU vengono utilizzate nei propulsori elettrici e nei propulsori ibridi. In particolare, i motori ibridi comprendono un motore a combustione Interna ICE (Internai Combustion Engine), un turbocompressore, un motogeneratore MGU-H, un motogeneratore MGU-K e almeno una batteria e un sistema di controllo e gestione elettronica.

I motogeneratori MGU-H e MGU-K, che rappresentano due dei sistemi ERS (Energy Recovery System), costituiscono una parte di motore ibrido adibita al recupero di energia.

In generale, i motogeneratori MGU-H e MGU-K sono sistemi che, in fase di decelerazione del veicolo, fungono da generatori di corrente - recuperando energia elettrica per la ricarica della batteria e contribuendo alla decelerazione della vettura - e, in fase di accelerazione del veicolo, fungono da motori elettrici - imprimendo energia meccanica, con ovvio consumo della batteria, e contribuendo all'accelerazione della vettura.

In particolare, il motogeneratore MGU-H (Motor Generator Unit - Heat) è il componente rigenerativo disposto nel sistema di turbo-compressione. Come noto, il turbocompressore è un accoppiamento di due macchine termiche cooperanti - turbina e compressore -, il cui compito è quello di riuscire ad aumentare la pressione dell'aria comburente immessa nel motore, sfruttando il potenziale cinetico dei gas combusti. Quest'ultimi dopo aver azionato la turbina, che a sua volta permette la movimentazione del compressore, escono dal condotto di scarico, portando con sé un'aliquota di energia cinetica e di pressione ancora presente nei gas esausti. Il sistema MGU-H, montato sull'albero delle giranti - palettature mobili - del turbocompressore, agisce da carico - assorbe energia - recuperando quell'energia cinetica altrimenti dispersa. Pertanto, il generatore di corrente del sistema MGU-H trasforma parte dell'energia cinetica in eccesso dalla turbina in energia elettrica, riducendo così la velocità di rotazione della turbina - altrimenti controllata tramite valvola "wastegate" -, contribuendo alla decelerazione della vettura. L'energia recuperata va in seguito a imprimere e mantenere la rotazione dei rotori del motore elettrico del sistema MGU-H, che gravano quindi sull'albero del gruppo di sovralimentazione del propulsore, per donare ulteriore potenza durante le fasi di accelerazione e spinta.

In particolare, il motogeneratore MGU-K (Motor Generator Unit - Kynetic) è il componente rigenerativo montato sull'albero motore, derivato dalla tecnologia KERS (Kinetic Energy Recovery System), per recuperare parte dell'energia cinetica dall'albero motore del propulsore durante la fase di frenata - mediante sistema di frenatura elettrodinamica ED rigenerativa - e di trasformarla in energia nuovamente spendibile per la trazione del veicolo. Per contribuire alla decelerazione della vettura, l'MGU-K impiega un sistema di controllo elettronico "BrakeByWire", con il quale regola l'intensità di carico resistente da applicare ai pistoni delle pinze di freno. Inoltre, il sistema MGU-K può ricevere direttamente, o in combinazione con il sistema di frenatura rigenerativa, energia elettrica dal sistema MGU-H.

Come nel sistema MGU-H, l'energia recuperata dal sistema MGU-K va in seguito a imprimere e mantenere la rotazione dei rotori del motore elettrico del sistema MGU-K, che in fase di spinta ed accelerazione, fornisce dunque all'albero motore del propulsore una potenza aggiuntiva a quella fornita dalla componente termica del motore endotermico ICE. In particolare, tale sistema viene utilizzato in maggiore misura durante la fase in uscita dalle curve per apportare un incremento di accelerazione all'autovettura.

Si intende che il motogeneratore MGU-H viene disposto solo in veicoli dotati di propulsore ibrido dotato di un turbocompressore. Mentre, il motogeneratore MGU-K può essere disposto sia in veicoli dotati di propulsore ibridi sia in veicoli dotati di propulsore interamente elettrico.

Inoltre, si comprende che in un propulsore ibrido, i due motogeneratori MGU-H e MGU-K possono operare in simbiosi o, altrimenti, indipendentemente l'uno dall'altro.

I motori elettrici dei due sistemi MGU sono connessi, ciascuno, ad una batteria dedicata, o in alternativa a una medesima batteria, o entrambi alla batteria del motore endotermico.

Inoltre, oltre alla convenzionale circuiteria ed elettronica di controllo per la gestione del motore endotermico, con l'avvento dei motori ibridi si è reso necessario sviluppare anche l'hardware e il software in grado di gestire il sistema MGU-H e il sistema MGU-K, sia nelle fasi di rigenerazione - in cui recuperano energia cinetica generando energia elettrica - che in fase di generazione - in cui si comportano da motori.

Le unità di controllo, in base a informazioni ricavate da una sistema di sensori di misura, gestiscono le fasi di rigenerazione e generazione di queste unità, facendo loro assumere, rispettivamente, la modalità di generatore e la modalità di motore. Il sistema di sensori di misura possono comprendere, ad esempio, sensori di misurazione del numero di giri-coppia di motore e/o di portata di flusso di scarico, per quanto riguarda il sistema MGU-H, e sensori di misurazione del numero di giri-coppia di motore e/o della pressione di frenatura, per quanto riguarda il sistema MGU-K.

In generale, i sistemi MGU-H e MGU-K sono motogeneratori sincroni, trifase e a magneti permanenti (brushless).

Come spiegato in precedenza, i flussi di corrente nei sistemi MGU non sono univoci, ma doppi. Per tale motivo, nelle fasi di decelerazione/frenata, l'elettronica dedicata deve essere in grado di raddrizzare la corrente elettrica alternata trifase ACT, generata dai generatori elettrici dei sistemi MGU, e trasformarla in corrente continua monofase DCM. Generalmente, la trasformazione in monofase avviene sfruttando un ponte elettrico raddrizzatore ad alto voltaggio per l'immagazzinamento di energia nella batteria. Al contrario, nelle fasi di accelerazione, la componente elettronica deve essere in grado di convertire la corrente elettrica continua monofase DCM, prelevata dal sistema di accumulo di carica elettrica - batteria -, in corrente alternata trifase ACT, che può dunque essere assorbita dai componenti di motore elettrico dei sistemi MGU.

In generale, sia il sistema MGU-H che il sistema MGU-K sono motori a magneti permanenti brushless a flusso radiale, raffreddati a liquido. Il circuito di raffreddamento prevede l'utilizzo dello stesso liquido refrigerante del motore endotermico - in genere, una miscela di acqua demineralizzata e glicole (etilenico o propilenico), arricchita con inibitori di corrosione.

Tuttavia, un tale impianto porta a far lavorare i componenti elettrici del motore ibrido con liquido refrigerante a temperature elevate, nell'intorno dei 100 °C o superiore. Ciò comporta un ridotto raffreddamento e un degrado delle componenti elettriche esposte a tali temperature, che inficiano, a lungo andare, la durata di vita dei generatori elettrici dei sistemi MGU.

Una soluzione prevede la messa in opera di un circuito di raffreddamento dedicato solamente ai sistemi MGU, consentendo un più efficiente raffreddamento delle componenti elettriche e migliorando di conseguenza il rendimento delle stesse.

Tuttavia, la circuitazione dedicata del liquido refrigerante, che comporta l'aggiunta di un ulteriore scambiatore di calore, necessita di ingombro e fasi di progettazione, fattibilità ed installazione che comportano sforzi e costi di non poco conto, in relazione al fatto che detto impianto di raffreddamento dedicato deve essere progettato appositamente in base a norme, tipo di motore e dimensioni dell'autovettura, nonché rispettare stringenti esigenze aerodinamiche, in particolare per vetture sportive e da gara.

Le due soluzioni, quindi, espongono il problema dell'inesistenza ad oggi di un sistema di raffreddamento altamente efficace che migliori la resa di funzionamento dei sistemi generatori di rigenerazione di energia.

Ciò comporta, in ogni caso, che non tutta l'energia recuperata viene trasferita alla batteria, riducendo di conseguenza, l'efficienza di ricarica della batteria.

Inoltre, la fase di ricarica della batteria si verifica nei periodi di calo di di potenza, per quanto riguarda l'MGU-H, e nelle fasi di frenata, per quanto riguarda l'MGU-K. Vi sono quindi periodi di tempo, durante la marcia dell'autovettura - ad esempio in accelerazione, in regime a velocità costante o quando la vettura viene lasciata veleggiare con entrambi i motori scollegati -in cui i sistemi MGU non sono in modalità attiva.

Si pensi, ad esempio, alle vetture da competizione velocistica quando affrontano tratti rettilinei di pista, per cui, durante la percorrenza di questi tratti, non avviene alcuna ricarica della batteria di alimentazione - sia nel caso di propulsori ibridi sia nel caso di propulsori interamente elettrici.

Stesso discorso si applica ai veicoli convenzionali - come ad esempio auto, furgoni, autobus, camper, autocarri -, dotati di un sistema di pilota automatico o di un sistema di Cruise Control o di un qualsiasi altro sistema che consenta di mantenere automaticamente la velocità di crociera impostata dal guidatore o dal processore di bordo, quando si affrontano lunghi tragitti, durante cui non avviene alcuna ricarica della batteria di alimentazione - sia nel caso di propulsori ibridi sia nel caso di propulsori interamente elettrici.

Di conseguenza, durante tali periodi di marcia, a volte relativamente lunghi, gli attuali dispositivi di rigenerazione non sono in grado di alimentare la batteria, né, se ad esempio già carica, di mantenerla ad un livello costante.

Inoltre, i sistemi MGU si mantengono inattivi durante la funzione di veleggiamento ("sailing" o "coasting"), in cui la trasmissione si disaccoppia dal motore, al fine di sfruttare l'inerzia incamerata dal veicolo e, di conseguenza, l'energia cinetica già spesa dal motore, consentendo così di limitare i consumi.

Una soluzione per il recupero di energia durante la funzione di veleggiamento, quando in rilascio il motore endotermico viene spento, è rappresentata ad esempio dal sistema BSG (Belt driven Starter Generator), che tramite un alternatore/generatore-starter azionato a cinghia va a sostituire il motorino di avviamento e l'alternatore proprio del motore endotermico.

Tuttavia, tale soluzione come altri sistemi di trasmissione ibrida, che affiancano il motore endotermico nei periodi di minore efficienza - come le partenze, i sorpassi, le basse andature e i momenti di maggior carico, nei quali si ha il maggior consumo di carburante e il maggior quantitativo di emissioni inquinanti -, sono limitati a non poter ricaricare la batteria, o il gruppo di batterie, durante la modalità attiva di trasmissione di trazione all'albero motore del propulsore. Questo perché, in un qualunque motore elettrico o ibrido, la fase di generazione di energia elettrica e la fase di trazione meccanica sono alternate. Ad esempio, durante la fase di accelerazione in uscita da una curva, si ha soltanto consumo di energia accumulata nella batteria, mancando totalmente un sistema di generazione di energia elettrica che ricarichi nel frattempo la batteria dedicata alla parte elettrica del motore ibrido. Per un propulsore interamente endotermico, la ricarica della batteria è unicamente affidata all'alternatore a cinghia.

Dunque, durante la marcia del veicolo, esistono lunghi periodi di tempo in cui la batteria di alimentazione del motore elettrico o della parte elettrica di motore ibrido non riceve alcuna energia di recupero da parte dei generatori elettromeccanici dei sistemi MGU.

E', così, sentita nel mercato l'esigenza di disporre di un sistema di dispositivi di rigenerazione di energia, in grado di applicare un'aliquota di energia alla batteria di alimentazione di un motore elettrico o della parte elettrica di un motore ibrido anche durante le fasi in cui i generatori elettromeccanici dei sistemi MGU sono in modalità inattiva. Un tale sistema, quindi, dovrebbe operare in parallelo con i componenti rigenerativi dei sistemi MGU durante la ricarica della batteria, o in ridondanza a detti sistemi MGU - qualora si verificasse un guasto - o in sostituzione a detti sistemi MGU nelle fasi in cui i generatori dei sistemi MGU non sono attivi.

Inoltre, un tale sistema dovrebbe essere capace di mantenere, durante la marcia, una condizione di ricarica continua alla batteria di alimentazione, sia in fase di accelerazione che decelerazione, sia a velocità costante.

Ossia, si richiede un sistema di rigenerazione di energia elettrica che sia in grado di effettuare la ricarica della batteria - di motore elettrico o di motore ibrido - durante l'intero tragitto di marcia del veicolo.

In aggiunta, sarebbe auspicabile riuscire a evitare tutti quei problemi comuni con un raffreddamento di componenti elettrici, ottenuto fino a oggi con un liquido troppo caldo o con un circuito di raffreddamento ausiliario.

Inoltre, un tale sistema dovrebbe essere capace sia di collaborare con altri sistemi di rigenerazione di energia - ad esempio i motogeneratori MGU-H e MGU-K -, al fine di incrementare le prestazioni del veicolo, sia per fornire energia a gruppi ausiliari adibiti a servizi non legati alle prestazioni del veicolo - ad esempio, per alimentare la pompa di circolo di liquido refrigerante e il compressore del climatizzatore.

In più, si richiede che un tale sistema non necessiti di costi di produzione onerosi e che sia semplice da montare nel veicolo.

Infine, un tale sistema dovrebbe essere adatto per non inficiare le caratteristiche aerodinamiche, di peso e dimensioni dell'autovettura, ma che sia disposto e funzionante in armonia e in coordinazione con l'assetto dell'autovettura.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL'INVENZIONE

Gli scopi sopra riportati, secondo la presente invenzione, vengono raggiunti mediante un sistema di dispositivi di rigenerazione di energia avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Altre preferite caratteristiche del sistema ausiliario secondo la presente invenzione vengono definite nelle rivendicazioni secondarie.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della stessa, fornita a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista in prospettiva con alcune parti staccate di un'autovettura su cui vengono montati i dispositivi del sistema di rigenerazione di energia secondo la presente invenzione;

fig. 2 è uno schema a blocchi esemplificativo che illustra il funzionamento del sistema di rigenerazione di energia elettrica secondo la presente invenzione in combinazione con un sistema motogeneratore (MGU) in modalità di generazione di energia elettrica; e

fig. 3 è uno schema a blocchi esemplificativo che illustra il funzionamento del sistema di rigenerazione di energia elettrica secondo la presente invenzione, in combinazione con un sistema motogeneratore (MGU) in modalità di generazione di energia cinetica.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA FORMA DI ESECUZIONE PREFERITA

Un sistema di rigenerazione di energia A si compone - come illustrato in figg. 2 e 3 - di un gruppo di dispositivi ad elica 1, di un sistema meccanico a moltiplicatore di giri 2, di un sistema elettromeccanico alternatore 3, di un'unità di controllo e gestione elettronica 4, di un'unità convertitore di corrente 5 e di almeno una batteria di alimentazione 6.

In generale, il sistema aerogeneratore A è concepito per essere disposto su veicoli terrestri 7, in particolare su veicoli viaggianti su ruote.

Il gruppo di dispositivi ad elica 1 costituiscono una serie di turbine eoliche 1 disposte su o all'interno di aperture di ventilazione - altrimenti dette prese d'aria o prese d'aria dinamiche 8 - o, in alternativa, in condotti di aerazione.

Le turbine eoliche 1 si adattano al numero e alla configurazione delle prese d'aria 8 della specifica vettura 7.

Detto sistema aerogeneratore A può essere disposto in autovetture sportive e da competizione velocistica - come, ad esempio, monoposti da Formula 1 o Formula E - e in tutte le altre categorie di automobili - ad esempio, berline, coupé, hatchback, utilitarie, stationwagon, limousine, fuoristrada, SUV, XUV, pick up, monovolumi. Non è escluso, inoltre, che detto sistema aerogeneratore A sia disposto in furgoni, autobus, autocarri, camper, moto, scooter, quad, tricicli a motore o un qualsiasi altro veicolo terrestre viaggiante su ruote che sia in grado di raggiungere una determinata velocità, di almeno 30 Km/h.

Le turbine eoliche 1 della presente invenzione costituiscono aerogeneratori ad asse orizzontale e comprendono sia turbine eoliche 1 con asse rotante disposto longitudinalmente alla direzione di marcia la, sia turbine eoliche con asse rotante disposto perpendicolarmente alla direzione di marcia lb.

Come ben illustrato in fig. 1, nella presa d'aria centrale 8a del paraurti anteriore o della griglia anteriore viene disposta almeno una turbina eolica ad asse trasversale lb.

Non sono escluse forme di esecuzione della presente invenzione in cui nella presa d'aria centrale 8a siano disposte più turbine eoliche ad asse trasversale lb in sovrapposizione verticale, ad esempio due o tre turbine lb disposte l'una sopra l'altra.

Inoltre, sono possibili forme di esecuzione in cui nella presa d'aria centrale 8a sia presente almeno una turbina eolica ad asse longitudinale la, ad esempio una turbina la disposta in posizione centrale alla presa d'aria 8a e, eventualmente, due turbine la disposte alle estremità terminali della presa d'aria 8a, o, in alternativa, una qualunque altra disposizione di turbine la disposte nella presa d'aria centrale 8a.

In aggiunta, è previsto che la presa d'aria centrale 8a possa ospitare al contempo sia turbine eoliche longitudinali la, sia turbine eoliche trasversali lb.

Si intende, che una qualsiasi disposizione di una qualunque turbina eolica 1, disposta su o all'interno della presa centrale 8a, non condizioni negativamente in qualsiasi modo la funzione e la disposizione del radiatore e dell'elica di ventilazione - correlata al sistema radiatore - di un generico propulsore di veicolo (7).

Sono previste, comunque, forme di esecuzione in cui la o le turbine 1 siano disposte in posizione congiunta al sistema d'elica di radiatore.

Nelle prese d'aria laterali 8b dei parafanghi, vengono disposte almeno una turbina eolica ad asse longitudinale la. Come illustrato in fig. 1, una turbina eolica la viene disposta nella presa d'aria anteriore 8b di parafango.

Non sono escluse forme di esecuzione della presente invenzione in cui la turbina eolica la sia presente all'interno di prese d'aria 8b di parafango disposte in posizione laterale superiore - al di sopra della ruota - o posteriore - dietro la ruota.

Infine, nelle prese d'aria laterali 8c delle fiancate viene disposta almeno una turbina eolica ad asse longitudinale la. Inoltre, come per le prese d'aria 8b dei parafanghi, è previsto che le turbine eoliche la presentino dimensioni conformi alla particolare forma del condotto di apertura - ad esempio, le prese d'aria laterali 8c sono prese d'aria di tipo NACA.

In aggiunta, è previsto che le turbine eoliche 1 della presente invenzione presentino dimensioni e configurazione adatte a essere disposte in qualunque altro tipo di apertura di ventilazione. Ad esempio, le turbine eoliche 1 possono essere disposte all'interno di prese d'aria 8 di tipo NACA e/o di tipo "tuning", disposte sul cofano, sulle fiancate e sul tetto della vettura 7, anche eventualmente disposte in aggetto al cofano, alle fiancate e al tetto della vettura 7. Inoltre, sono previste turbine eoliche 1 all'interno delle prese d'aria 8 di autovetture da gara - ad esempio Formula 1 o Formula E - in cui dette turbine eoliche 1 possono essere disposte, ad esempio, su o all'interno delle pance laterali, nelle feritoie a branchia di squalo laterali, sulle fiancate, sugli alettoni - anteriore e posteriore -, sui supporti degli alettoni, sulle paratie e su o all'interno dell'airscope centrale, che sovrasta la disposizione del pilota all'interno della monoposto.

Inoltre, nelle prese d'aria 8, sia di tipo 8a sia di tipo 8b sia di tipo 8c, le turbine eoliche 1 possono essere disposte a comparsa - in modo visibile -immediatamente all'ingresso del condotto di aerazione o a scomparsa - in modo non visibile - ad una certa profondità nel condotto di aerazione.

In aggiunta, sono possibili forme di esecuzione della presente invenzione in cui le turbine eoliche 1 si presentano in aggetto a qualsiasi porzione di scocca o di carrozzeria del veicolo, ad esempio sul tetto, sul paraurti anteriore, sul cofano, sulle fiancate, sulle porzioni di scocca sovrastanti le ruote, o posteriormente sulla coda, sul portellone del vano posteriore, sull'alettone o spoiler, sui supporti di alettone o spoiler, sulle paratie. E' previsto che tali turbine eoliche 1 esterne alla struttura del veicolo 7 siano disposte in adeguati condotti "tuning" di aerazione e/o in elementi strutturati ad aumentare l'aerodinamica del veicolo.

Infine, è previsto che le turbine eoliche 1 della presente invenzione siano disposte all'interno di cavità di alloggiamento del paraurti anteriore e all'interno o al di sopra delle sedi di alloggiamento del gruppo di fanali anteriori.

Non è esclusa inoltre l'installazione di turbine eoliche 1 al di sotto del pianale del veicolo 7 o al di sotto di uno specifico pezzo di carrozzeria, ad esempio al di sotto del paraurti anteriore, dei parafanghi e delle minigonne.

E' inteso che per qualunque forma di esecuzione, le turbine eoliche 1 siano disposte in maniera da innescare il meno possibile turbolenze allo stato limite del fluido a contatto con le porzioni superficiali di carrozzeria della vettura 7.

In generale, le turbine eoliche 1 vengono posizionate all'interno delle prese d'aria 8 o nei condotti di aerazione con una disposizione adatta a offrire una ridotta resistenza aerodinamica e vengono orientate, in maniera più accurata possibile, longitudinalmente al flusso di fluido in entrata alla presa d'aria 8 e/o al condotto di aerazione.

Le turbine eoliche 1 sono integrate direttamente in fabbrica in corso di progettazione del veicolo o possono essere montate in seguito alla produzione degli elementi che ospitano la turbina eolica 1 o all'uscita del veicolo dalla fabbrica di produzione. Come precedentemente accennato, dette turbine eoliche 1 possono essere montate al pezzo di carrozzeria - ad esempio parafango o paraurti anteriore - che contiene l'apertura terminale della presa d'aria 8. Altrimenti, dette turbine eoliche 1 possono essere montate all'interno del condotto di aerazione connesso alla scocca del veicolo.

In più, è previsto che le prese d'aria e i condotti "tuning" di aerazione siano coibentati mediante strati o pannelli di materiali isolanti che non permettono lo scambio di calore, al fine di fornire alle turbine eoliche 1 un adeguato isolamento termico - cappotto termico -, allorché le turbine eoliche 1 siano disposte in prossimità del motore e/o dei tubi di scarico.

Le turbine eoliche 1 possono essere montate al pezzo per mezzo di saldatura, incastro, incollaggio o mediante filettatura e bulloneria.

Le turbine eoliche 1 della presente invenzione comprendono una singola elica o più eliche affiancate sullo stesso albero di rotazione, ad esempio turbina a doppia elica. Ciascuna elica può essere monopala, bipala, preferibilmente con tre o quattro o cinque pale o più. Generalmente, le pale presentano spessore sottile. Eventualmente, possono essere utilizzate pale del tipo allungato in spessore lungo l'asse del rotore e/o in configurazione a spirale o in una qualsiasi configurazione concentrica, circolare o radiale. Non è escluso, comunque, l'utilizzo di eliche dotate di una serie di palette, ad esempio simili alle eliche utilizzate nelle turbine dei motori jet.

Le eliche delle turbine eoliche 1 presentano una configurazione ad elica traente negativa, per ottenere trazione dal fluido entrante e trasmettere coppia all'albero motore di turbina eolica 1.

Le eliche possono essere fisse od orientabili a passo variabile - le pale possono essere ruotate sul mozzo di elica, connesso al rotore, attorno al proprio asse longitudinale - con l'angolo di calettamento regolabile automaticamente, mediante un sistema servomeccanico - unità di controllo di calettamento 9 -, provvisto di mezzi attuatori, motorini elettrici, riduttori, bielle e vari ingranaggi, e comandi di predisposizione presenti sulla plancia di abitacolo del veicolo per essere utilizzati dal conducente. Preferibilmente, al posto del conducente, l'angolo di calettamento può essere regolato dinamicamente, durante la marcia, da un'unità di controllo e gestione elettronica 4, connessa o indipendente dal computer di bordo principale del veicolo 7. Il passo delle eliche può essere regolato in base alla maggiore o minore trazione al fluido entrante nella presa d'aria 8 richiesta dall'unità di controllo e gestione elettronica 4.

Il mozzo di elica presenta preferibilmente una configurazione ogivale per presentare la minima resistenza al fluido entrante nella presa d'aria 8.

Nel caso di turbine eoliche con asse longitudinale la, le turbine eoliche 1 possono essere dotate di pale abbattibili - lungo l'asse rotore in direzione del condotto di aerazione -, con apertura e chiusura delle pale regolabili, durante la marcia, a seconda dell'incremento della velocità del veicolo, in modo da ridurre così al minimo l'attrito del fluido e l'insorgere di turbolenze. La regolazione dell'angolo di apertura delle pale, durante la marcia, viene eseguita dinamicamente dall'unità di controllo e gestione elettronica 4, che imposta il movimento di un apposito sistema servomeccanico - unità di controllo di angolo di apertura 10 -, dotato di motorini elettrici, di mezzi attuatori, di riduttori, bielle e vari ingranaggi, connesso alla turbina eolica 1. Detta unità di controllo di angolo di apertura 10, quindi, è in grado di aumentare o ridurre la superficie esposta al vento, modificando in tal modo l'efficienza aerodinamica delle pale.

E' prevista, inoltre, un'unità di controllo di imbardata 11, ossia di un sistema servomeccanico, che comprende un motorino elettrico di imbardata, adibito alla regolazione di rotazione della turbina eolica 1 intorno al proprio asse verticale. Quindi, il rotore, a cui sono connesse le pale, viene orientato verso la direzione del vento. In tal modo, la turbina eolica 1 viene ruotata con un angolo di attacco aerodinamico - angolo di imbardata - adeguato per mantenere costante la velocità di rotazione dell'elica al variare della velocità del vento.

E' prevista, inoltre, un'unità di controllo di beccheggio 12, ossia di un sistema servomeccanico, simile all'unità di controllo di imbardata 11, adibito alla regolazione di rotazione della turbina eolica 1 intorno al proprio asse orizzontale, in modo da far ruotare la turbina eolica 1 con un angolo di attacco aerodinamico - angolo di beccheggio - adeguato per mantenere costante la velocità di rotazione dell'elica al variare della velocità del vento.

L'unità di controllo e gestione elettronica 4, grazie alle informazioni fornite da un sistema di misura - ad esempio, comprendente un anemometro per rilevare velocità e pressione del vento e un anemoscopio per rilevare la direzione del vento, preferibilmente digitali - pilota i sistemi servomeccanici, al fine di impostare per la turbina eolica 1 l'allineamento ottimale tra l'asse del rotore e la direzione di flusso di entrata del vento.

Pertanto, dette unità di controllo di imbardata 11 e di beccheggio 12, pilotate dall'unità di controllo e gestione elettronica 4, vengono utilizzate per mantenere costante la quantità di energia elettrica prodotta dalle turbine eoliche 1.

E' inteso, comunque, che le turbine eoliche 1 e i sistemi servomeccanici correlati - che comprendono motori elettrici, mezzi attuatori, riduttori, bielle e vari ingranaggi -, previsti in tutte le forme d'esecuzione della presente invenzione, sono caratterizzati da dimensioni e capacità di ingombro contenute, al fine di rispettare le stringenti esigenze aerodinamiche adottate sulla vettura 7.

Si comprende che il diametro massimo dell'elica delle turbine eoliche 1 deve essere circoscritto in una dimensione tale da permettere un adeguato movimento di imbardata e di beccheggio all'interno della presa d'aria 8 o del condotto di aerazione.

In aggiunta, le turbine eoliche 1 possono essere dotate di griglie di protezione per evitare il contatto delle pale di elica con elementi esterni indesiderati.

Si intende che tutti i componenti che costituiscono la turbina eolica 1 devono essere di materiale leggero e resistente e connessi in modo saldo al componente di veicolo che ospita la turbina eolica 1, al fine di reggere la pressione del fluido in entrata alla presa d'aria 8, le vibrazioni di componenti prossimi alla turbina eolica 1, le sollecitazioni meccaniche del veicolo 7 durante la marcia - ad esempio forze centrifughe, turbolenze e movimenti, anche bruschi, dovuti al sistema di sospensione/ammortizzatore delle ruote o ad eventuali urti - e l'induzione di calore derivante dal motore o dai tubi di scarico, allorquando tutti questi fattori si manifestino in misura elevata.

Inoltre, le turbine eoliche 1 della presente invenzione sono dotate di un sistema meccanico a moltiplicatore di giri (comunemente detto "gearbox") 2 tra il rotore e il sistema elettromeccanico alternatore 3, adibito quest'ultimo alla produzione di energia elettrica. Dato che i giri al minuto del rotore della turbina eolica 1 sono parecchio variabili, a causa della continua variazione di velocità del vento, detto sistema meccanico a moltiplicatore di giri 2 si dimostra utile per aumentare e rendere costante la velocità del rotore della turbina eolica 1 in caso di venti deboli. Inoltre, il sistema a moltiplicatore di giri 2 garantisce un adeguato collegamento diretto tra il rotore e il sistema elettromeccanico alternatore 3, nel caso si abbia un numero di giri del rotore eccessivamente elevato e/o coppie polari sovrabbondanti, scaturite nel sistema elettromeccanico alternatore 3 trifase.

Generalmente, il sistema a moltiplicatore di giri 2 è formato da una o più coppie di ingranaggi di tipo epicicloida le o ad assi paralleli.

Infine, la variazione dei giri di detto sistema a moltiplicatore di giri 2 è regolata dall'unità di controllo e gestione elettronica 4.

In aggiunta, il rotore è provvisto di un sensore contagiri, per rilevare la velocità istantanea rotazionale, e di un impianto frenante - di dimensioni contenute - pilotato dall'unità di controllo e gestione elettronica 4, in base alle informazioni di velocità inviate dal sensore contagiri, al fine di mantenere la velocità di rotazione ad un livello desiderato.

In alternativa o in combinazione all'impianto frenante, è previsto l'uso di un dispositivo motoriduttore di giri, per decrementare la velocità rotazionale del rotore, in presenza di una eccessiva velocità del vento entrante nella presa d'aria 8.

In più, è previsto l'uso di vari sensori di misura, tra cui ad esempio estensimetri, utilizzati per rilevare eventuali deformazioni dimensionali su varie porzioni di turbina eolica 1 e/o intorno ai contorni interni della presa d'aria 8 o del condotto di aerazione, sottoposti a sollecitazioni meccaniche o termiche, e l'uso di vibrometri, per rilevare eventuali irregolarità di velocità di rotazione del rotore di turbina eolica 1. In tal modo, l'unità di controllo e gestione elettronica 4, a cui i vari sensori di misura sono connessi, è in grado di sorvegliare in continuo, durante la marcia del veicolo, le varie turbine eoliche 1, ed eventualmente segnalare al conducente, a mezzo di spia acustica (cicalino) e/o spia luminosa (LED) - disposti ad esempio sul quadro strumenti della plancia di abitacolo -, una possibile avaria durante il normale funzionamento del sistema aerogeneratore A.

Un sistema elettromeccanico alternatore 3 comprende preferibilmente un generatore del tipo a magneti permanenti (ad esempio, brushless), generalmente sincrono, con avvolgimento trifase. Detto sistema elettromeccanico alternatore 3 produce, quindi, corrente elettrica alternata trifase AC.

Di seguito il sistema elettromeccanico alternatore 3 verrà indicato nella medesima accezione anche come generatore elettrico 3.

Inoltre, è disposto un impianto elettromeccanico di protezione e sicurezza del sistema alternatore 3 che comprende interruttori o commutatori ("switcher") e/o dispositivi di disattivazione e sgancio per disinnestare il generatore elettrico 3 dall'albero rotore, in caso quest'ultimo assuma una velocità oltremodo eccessiva.

Il rotore, il sistema a moltiplicatore di giri 2, l'impianto frenante e il sistema elettromeccanico alternatore 3 ed alcuni tra i sistemi servomeccanici e sensori di misura, sono disposti in un involucro - navicella - di alloggiamento e protezione, costituendo così la struttura principale della turbina eolica 1. Il sistema elettromeccanico alternatore 3 è connesso mediante cablaggio elettrico ad un'unità convertitore di corrente 5.

Di seguito, l'unità convertitore di corrente 5, che comprende circuiti di condizionamento elettrico e un raddrizzatore 5 di corrente AC/DC ("rectifier"), opera in modo da convertire la corrente alternata AC in una corrente continua DC adeguata alla ricarica del gruppo accumulatore di carica elettrica - in seguito indicato come gruppo di batterie 6. L'unità convertitore di corrente 5 può essere alloggiato in una sede diversa da quella occupata dalla turbina eolica 1, ad esempio in un alloggiamento lontano da componenti soggetti a calore e/o a sollecitazioni meccaniche. In aggiunta, l'unità convertitore di corrente 5 può essere alloggiata in un adeguato involucro di protezione. In più, come si evince facilmente, l'unità convertitore di corrente 5 trasforma l'energia elettrica, prodotta dal generatore elettrico 3, da alternata trifase ACT a continua monofase DCM e la trasferisce al gruppo di batterie 6 mediante un cablaggio elettrico. Infine, il raddrizzatore 5 deve presentare un elevato rendimento e una rapida reazione ai cambi di carico, al fine di ottimizzare l'efficienza e la redditività dei sistemi di accumulo a batteria di flusso.

Si intende che tutti i contatti elettrici e tutte le porzioni di cablaggio elettrico del sistema aerogeneratore A vengono messi in sicurezza mediante l'uso, rispettivamente, di involucri rigidi e tubi flettenti di protezione, caratterizzati da materiali coibentanti per un isolamento termico funzionale.

In alternativa, non è escluso l'utilizzo di generatori di corrente continua DC - dinamo - che non necessita, pertanto, di raddrizzatore 5 per la conversione di corrente.

Il gruppo di batterie 6 comprende le batterie delle unità MGU e batterie secondarie adibite a funzioni non prettamente riguardanti la propulsione, ad esempio batterie dedicate ad alimentare il circuito di illuminazione della plancia di controllo e i vari dispositivi optoelettronici - ad esempio LED - presenti nell'abitacolo, ad alimentare l'accendisigari, i dispositivi adibiti alla trasmissione radio e televisiva, i dispositivi di visualizzazione, le prese elettriche, il sistema di ricarica di tipo induttivo per dispositivi multimediali (come smartphone, laptop e tablet), il sistema bluetooth, il sistema di connessione ad Internet, le videocamere interne ed esterne - e comunque i dispositivi di interfacciamento - e il sistema di sensori di misura interni (ad esempio, sensore di temperatura di abitacolo) ed esterni (ad esempio, sensore di parcheggio), ad alimentare i fanali, come i proiettori anabbaglianti, di profondità e fendinebbia, le luci di stop, direzione e posizionamento - e comunque i dispositivi di illuminazione esterni all'abitacolo -, ad alimentare i motorini elettrici dedicati alla movimentazione di finestrini, specchietti retrovisori esterni, fari e videocamere, ad alimentare il circuito di avviamento del propulsore del veicolo 7, il sistema di condizionamento-climatizzazione di abitacolo e la pompa di circolo di liquido refrigerante. In particolare, il sistema aerogeneratore A può essere adibito alla ricarica di una o più batterie dedicate all'alimentazione di generatori di sistemi caloriferi o sistemi frigoriferi, presenti in auto, furgoni, autocarri e camper, ad esempio camion frigo.

Inoltre, per veicoli sportivi o da competizione velocistica, ad esempio monoposto di Formula 1, il sistema aerogeneratore A può essere utilizzato per alimentare il sistema DRS ("Drag Reduction System"), ossia il gruppo di organi mobili ipersostentatori - "slat" anteriori e "flap" posteriori, posti rispettivamente sull'alettone anteriore e sull'alettone posteriore - regolabili in modo che, se aperti, consentono di ridurre la deportanza e quindi la resistenza aerodinamica, aumentando significativamente la velocità - favorendo di conseguenza i sorpassi - e, se chiusi, garantiscono una maggiore aderenza, utile nelle curve medio-lente.

L'unità di controllo e gestione elettronica 4 comprende generalmente una scheda di circuito elettronico dotata di un microprocessore controllato da un appropriato software di controllo.

L'unità di controllo e gestione elettronica 4, oltre a sorvegliare, grazie ai vari sensori di misura, e a pilotare i vari sistemi servomeccanici - applicati alle turbine eoliche 1 - e l'impianto frenante - applicato al rotore dell'elica -, gestisce, inoltre, la ripartizione di energia tra le varie batterie e la coordinazione operativa con le unità MGU.

La ricarica del gruppo di batterie 6 può, quindi, essere eseguita in parallelo o in serie - a seconda delle specifiche tecniche di costruzione - dal sistema aerogeneratore A e dai vari sistemi MGU o da altri tipi di generatori elettrici, il tutto gestito dalle varie unità di controllo - ad esempio, se distinte, l'unità di controllo 4 e unità di controllo dei sistemi MGU. La trasmissione seriale al gruppo di batterie 6 può essere ottenuta mediante un'unità di convogliamento e selezione di corrente 14, a cui vengono indirizzate le correnti - provenienti dai vari generatori di corrente 3 e dall'unità convertitore di corrente 5 - e li inoltra attraverso una singola linea di uscita che andrà a caricare il gruppo di batterie 6. L'unità di convogliamento e selezione di corrente 14 può comprendere, ad esempio, un dispositivo multiplexer ("MUX") analogico o un circuito partitore di corrente o relè o un circuito sommatore di correnti o, in particolare, un trasformatore di corrente, che permette quest'ultimo di standardizzare i valori di corrente, effettuando, qualora ad esempio le correnti monofasi presentino valori differenti, la somma vettoriale delle correnti di più linee monofasi presenti nel primario in un unico sistema di tensione nel secondario, al fine di raggiungere valori di corrente compatibili con le batterie utilizzate.

Preferibilmente, le correnti provenienti da varie turbine eoliche 1 vengono instradate in una prima unità di convogliamento e selezione di corrente 14a, per ottenere una singola corrente in uscita.

In seguito, detta corrente in uscita da una prima unità di convogliamento e selezione di corrente 14a andrà in ingresso ad una seconda unità di convogliamento e selezione di corrente 14b, che convoglierà in ingresso anche le correnti derivanti dai sistemi MGU-H e MGU-K 13 ed eventualmente da altri sistemi generatori, la cui uscita andrà al gruppo di batterie 6, a scopo di ricarica.

Preferibilmente, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 si occuperà del controllo delle due unità di convogliamento e selezione di corrente 14a e 14b.

Come accennato prima, è previsto che il sistema aerogeneratore A sia indipendente dagli altri sistemi generatori. Pertanto, l'uscita della prima unità di convogliamento e selezione di corrente 14a andrà direttamente a caricare il gruppo di batterie 6 o, in alternativa, solamente la o le batterie che non sono interessate al sistema di propulsione, ma dedicate esclusivamente ad altri compiti, ad esempio per l'alimentazione del generatore di un sistema refrigerante.

In alternativa, sono previste forme d'esecuzione in cui alcune turbine eoliche 1 sono dedicate alla ricarica di una particolare batteria ed altre turbine eoliche 1 sono dedicate alla ricarica di una differente batteria, assegnata per scopi diversi da quelli della prima batteria - ad esempio le turbine eoliche 1 della porzione anteriore del veicolo sono adibite alla ricarica della batteria del propulsore, mentre le turbine eoliche 1 della porzione posteriore del veicolo sono adibite alla ricarica della batteria per sistemi refrigeranti o di illuminazione. In questo caso, è previsto l'utilizzo di un'unità di smistamento di corrente dedicato aN'instradamento delle correnti verso le varie destinazioni. L'unità di smistamento di corrente 15 può comprendere, ad esempio, un dispositivo demultiplexer ("DMUX") analogico o un commutatore elettrico (ad esempio, un selettore rotativo) o un partitore di corrente, che ripartisce quest'ultimo la corrente in più correnti di valore differente perché siano compatibili con le varie batterie utilizzate. L'unità di controllo e gestione elettronica 4 gestisce il controllo e l'instradamento delle correnti, provenienti dai generatori elettrici 3 delle varie turbine eoliche 7 e dall'unità convertitore di corrente 5, verso il gruppo di batterie 6.

Come accennato in precedenza, è previsto, inoltre, l'utilizzo di sistemi di condizionamento elettrico per adeguare i valori delle correnti, provenienti dai generatori elettrici 3 delle varie turbine eoliche 1, ai valori nominali delle batterie utilizzate.

In generale, nella forma d'esecuzione preferita, supponendo una velocità di marcia sostenuta, durante il periodo temporale in cui il veicolo affronta un rallentamento di marcia - ad esempio, frenata in entrata ad una curva -, il sistema aerogeneratore A, il sistema MGU-H, il sistema MGU-K 13, ed eventualmente altri tipi di generatori elettrici, contribuiscono contemporaneamente alla ricarica del gruppo di batterie 6.

Al contrario, nel periodo temporale in cui il veicolo affronta un incremento di marcia - ad esempio, accelerazione in uscita da una curva -, il sistema aerogeneratore A rimane in modalità attiva, effettuando la ricarica del gruppo di batterie 6, mentre - mediante l'inversione di polarità effettuata daN'inverter bidirezionale dei sistemi MGU - i due sistemi MGU-H e MGU-K 13 fungono da motore, con conseguente consumo dell'energia accumulata nel gruppo di batterie 6, al fine di apportare una maggiore spinta rotazionale all'albero motore del propulsore del veicolo 7.

Inoltre, come accennato in precedenza, sono previste forme d'esecuzione in cui l'unità di controllo e gestione elettronica 4 è in grado di operare in simbiosi con le unità di controllo delle varie unità MGU e forme d'esecuzione in cui l'unità di controllo e gestione elettronica 4 è in grado di operare in modo indipendente dalle unità di controllo dei sistemi MGU.

Preferibilmente, è previsto che le varie unità di controllo - delle turbine eoliche 1, del sistema MGU-H, del sistema MGU-K 13 e di altri sistemi generatori - siano integrate assieme, a formare un'unica unità di controllo e gestione elettronica 4.

In aggiunta, nel caso che le batterie dei vari sistemi generatori siano distinte e separate, non è escluso che l'unità di controllo e gestione elettronica 4 agisca in modo ridondante alla ricarica della batteria delle unità MGU, in caso si verifichi un'eventuale avaria di almeno uno dei due generatori di MGU-H e MGU-K 13.

In alternativa, sono previste forme d'esecuzione in cui il sistema aerogeneratore A è disposto in veicoli che non prevedono l'installazione di sistemi MGU o di altri tipi di generatori elettrici per veicoli mobili terrestri.

In particolare, il sistema aerogeneratore A può agire alla carica di una o di un gruppo di batterie, in alternativa o in combinazione con il dispositivo alternatore a cinghia di un motore endotermico a combustione.

Eventualmente, il sistema aerogeneratore A può entrare in funzione per la ricarica della batteria solamente qualora si rilevi un guasto all'alternatore di cinghia del motore endotermico o, nel caso di propulsore ibrido o interamente elettrico, qualora si rilevi un guasto ai generatori dei sistemi di MGU, contribuendo in tal modo ad evitare il completo esaurimento della batteria.

L'azionamento del sistema aerogeneratore A si innesca allorquando il veicolo acquisisce, ad esempio, una velocità di marcia al di sopra di 8 m/s -o comunque all'incirca al di sopra di 30 Km/h. Eventualmente, il sistema a moltiplicatore di giri 2 potrebbe contribuire ad attivare il generatore elettrico 3 per velocità di marcia minori.

Una volta che la velocità di fluido in entrata - rilevata dall'unità di controllo e gestione elettronica 4 mediante i dati forniti dall'anemometro e dal sensore contagiri - supera una data soglia minima, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 aziona il prelievo di corrente dal sistema elettromeccanico alternatore 3.

Inoltre, per quanto riguarda il controllo del generatore elettrico 3 delle turbine eoliche 1, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 controlla e gestisce la regolazione di velocità del rotore in base alla potenza che si desidera ricavare dal generatore elettrico 3. Infatti, allorquando il veicolo assuma una determinata velocità, l'incremento di velocità del fluido in entrata alla presa d'aria 8 comporta un aumento di giri del rotore e, quindi, un progressivo aumento della potenza istantanea erogata dal generatore elettrico 3. Si raggiunge così, ad una data velocità del veicolo, una velocità ("rated wind speed") del vento, per la quale il generatore elettrico 3 fornisce la potenza di targa desiderata e appropriata alle esigenze del gruppo di batterie 6.

Inoltre, grazie al sistema a moltiplicatore di giri 2, all'impianto frenante e/o al dispositivo motoriduttore di giri, pilotati dall'unità di controllo e gestione elettronica 4, il picco di potenza erogata rimane pressoché costante al di sotto di una soglia massima ("cut-out wind speed") di velocità del vento tollerata dal generatore elettrico 3, al fine di evitare surriscaldamenti e l'instaurarsi di eccessive coppie polari e di eventuali ulteriori fenomeni che provocherebbero, di conseguenza, un mal funzionamento dell'intero sistema elettromeccanico alternatore 3. Superata tale soglia, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 mette in sicurezza il generatore elettrico 3 mediante l'attivazione del sistema di protezione, come descritto precedentemente, al fine di evitare così danni alle componenti meccaniche.

In aggiunta, la soglia massima di velocità del vento ("cut-out wind speed") viene prestabilita in base alle caratteristiche costruttive e alle specifiche tecniche del sistema elettromeccanico alternatore 3 e alla conformazione dell'elica della turbina eolica 1.

In più, il gruppo di batterie 6 può comprendere batterie elettriche per vetture convenzionali e per vetture da competizione velocistica - che erogano, ad esempio per il settore della Formula E, energie di 54-56 kWh o superiore.

Non è escluso, comunque, che possano essere utilizzate batterie di diversa potenza sullo stesso veicolo.

Ulteriormente, sono previsti circuiti e dispositivi di condizionamento e di trasformazione di tensione e di corrente per garantire tensioni e correnti compatibili con la o le particolari batterie utilizzate.

Inoltre, i valori di soglia minima e massima di velocità, rispettivamente per l'azionamento e per un funzionamento costante nominale, vengono preimpostati nell'unità di gestione e controllo 4, in base alle specifiche costruttive delle turbine eoliche 1 e del gruppo di batterie 6 utilizzate e disposte sul veicolo 7. Gli altri dispositivi, ad esempio il raddrizzatore di corrente, compresi nel sistema aerogeneratore A, verranno scelti e/o progettati in conseguenza delle caratteristiche delle turbine eoliche 1 e del gruppo di batterie 6 utilizzate e disposte sul veicolo 7.

Ulteriormente, non sono escluse forme di esecuzione in cui vengono utilizzate turbine eoliche 1 della presente invenzione che costituiscono aerogeneratori ad asse verticale. In questo caso, l'una o più turbine eoliche ad asse verticale, preferibilmente, vengono disposte nella presa d'aria centrale 8a del paraurti anteriore o della griglia anteriore. Ad esempio, da un'estremità laterale all'altra estremità laterale della presa d'aria centrale 8a del paraurti anteriore o della griglia anteriore vengono disposti gruppi di due o una fila continua di turbine eoliche ad asse verticale.

Infine, si comprende che il sistema aerogeneratore A può essere adottato e disposto anche su motocicli o tricicli a motore, ad esempio nelle prese d'aria di una moto da corsa.

Si comprende, dunque, che in tutte le forme di esecuzione una caratteristica fondamentale della presente invenzione risulta l'azionamento anticipato del sistema aerogeneratore A e la ricarica continua - in tutte le fasi della marcia - del gruppo di batterie 6 da parte di detto sistema aerogeneratore A per intervalli maggiori rispetto - per tutti e due i casi - ai sistemi motogeneratori di MGU, dato che è sufficiente, per l'azionamento del sistema aerogeneratore A, che la vettura raggiunga una velocità di marcia agevolmente raggiungibile e superabile, e che difficilmente la vettura possa scendere al di sotto di detta velocità per quasi la totalità del tragitto - nel caso si tratti specialmente di percorsi extraurbani percorribili a velocità sostenute, come ad esempio strade provinciali, superstrade, autostrade, circuiti, tracciati e piste da competizione velocistica, tutte condizioni nelle quali i motogeneratori MGU sono totalmente inattivi.

Inoltre, il sistema aerogeneratore A, in combinazione con uno o più generatori elettrici differenti - ad esempio i sistemi MGU-H e MGU-K 13 -, contribuisce a velocizzare l'azione di ricarica della batteria. Soprattutto per batterie per propulsori elettrici da competizione, ad esempio per Formula E, che subiscono un prelievo notevole di energia da parte dei propulsori elettrici.

Nel seguito si descrive brevemente, per maggiore chiarezza, il funzionamento dell'invenzione, come ben illustrato in figg. 2 e 3.

Si fa il caso, particolarmente indicato per la presente invenzione, di disposizione del sistema aerogeneratore A su una vettura di Formula E, che comprende un motore elettrico e un sistema MGU-K 13.

Si assume che la vettura di Formula E percorra un circuito di un generico autodromo, ad esempio durante una gara.

Una volta in marcia - partendo da un rettilineo - la vettura di Formula E raggiunge in brevissimo tempo la velocità di soglia, ad esempio 30 km/h, superata la quale il sistema aerogeneratore A secondo la presente invenzione va in normale funzionamento. La ricarica da parte del sistema aerogeneratore A avviene durante il consumo di energia che effettua il propulsore elettrico per spingere la vettura durante la marcia.

Assumendo che il sistema aerogeneratore A comprende almeno due turbine eoliche 1, disposte ciascuna nelle prese d'aria delle pance laterali della vettura, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 coordina il funzionamento delle turbine eoliche 1 per la ricarica del gruppo di batterie 6. Nel frattempo, il sistema MGU-K 13 si mantiene in modalità non attiva.

Una volta che la vettura 7 è nell'atto di affrontare una generica curva, la decelerazione del propulsore - dovuta ad esempio al rilascio del pedale dell'acceleratore e all'azione del sistema frenante per correggere la traiettoria del veicolo - determina l'azionamento del sistema MGU-K 13, che in tale fase si comporta da generatore di corrente. A questo punto, il sistema MGU-K 13 contribuisce sia alla riduzione dei giri dell'albero motore del propulsore elettrico sia alla ricarica del gruppo di batterie 6.

In tal modo, all'azione di ricarica del gruppo di batterie 6, da parte del sistema aerogeneratore A, collabora in parallelo anche il generatore del sistema MGU-K 13.

Si comprende facilmente che nella fase di decelerazione si ha il maggiore flusso di corrente adibita alla ricarica del gruppo di batterie 6.

Inoltre, si comprende facilmente che il sistema aerogeneratore A si mantiene attivo per tutta la durata di percorrenza della curva, dato che una vettura di Formula E, specialmente su una pista durante una gara, mantiene velocità sostenute per tutto il tragitto di circuito.

In tal modo, l'azione combinata dei vari generatori di corrente, tra cui il sistema aerogeneratore A, determina una ricarica del gruppo di batterie 6 in minor tempo.

Si comprende che, considerando che il propulsore elettrico di Formula E da 250 KW (circa 340 CV) necessita di un notevole consumo di energia elettrica, una batteria da 54 kWh presenta, durante una gara, un'autonomia massima di circa un'ora. Inoltre, i propulsori elettrici di prossima generazione richiederanno eventualmente di un maggior prelievo di energia, pertanto, le batterie - seppur sempre più potenti - necessiteranno comunque di essere ricaricate durante la gara in minor tempo possibile.

Pertanto, il sistema aerogeneratore A si dimostra utile a velocizzare il tempo di carica del gruppo di batterie 6, allungando l'autonomia e, a parità di autonomia, migliorando le prestazioni del veicolo.

Inoltre, durante la percorrenza della curva, in cui il veicolo 7 imbocca diverse direzioni tangenziali, si verificano una riduzione di portata e una variazione di velocità del fluido in entrata alla presa d'aria 8. L'unità di controllo e gestione elettronica 4, in base alle informazioni ricavate dai vari sistemi di misura di velocità, di pressione e portata di fluido 16, di direzione di fluido 17 e di posizione 18 gestisce il controllo del sistema a moltiplicatore di giri 2 e dei vari sistemi servomeccanici applicati alle turbine eoliche 1.

In particolare, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 agisce sull'unità di controllo di angolo di apertura delle pale abbattibili, in modo da aumentare la superficie delle pale esposta al vento, al fine di ottenere una maggiore trazione e, quindi, una maggiore portata.

Inoltre, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 agisce sull'unita di controllo di calettamento 9 per aumentare il profilo delle pale a contatto col fluido, per otenere, anche in questo caso, una maggiore trazione e trasferire così una maggiore potenza all'albero motore.

In aggiunta, l'unità di controllo e gestione eletronica 4 agisce sull'unità di controllo di imbardata 11 e sull'unità di controllo di beccheggio 12, al fine di orientare al meglio l'elica in linea con la direzione del fluido entrante nella presa d'aria - dato che la direzione di entrata del fluido durante la percorrenza di un trato di curva è differente dalla direzione di entrata del fluido durante la percorrenza di un trato retilineo, oltre all'instaurarsi di eventuali effeti di turbolenza.

Infine, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 agisce sul sistema a moltiplicatore di giri 2, al fine di aumentare la velocità di rotazione della porzione di rotore all'interno del sistema eletromeccanico alternatore 3.

Una volta che la vetura 7 sia in uscita dalla curva, la pressione del pedale acceleratore porta il sistema MGU-K 13 a passare - mediante l'inversione di polarità applicata daN'inverter bidirezionale del sistema MGU-K 13 -in modalità di motore eletrico, trasmettendo una spinta aggiuntiva all'albero motore del propulsore eletrico. In tale fase di accelerazione, il sistema MGU-K 13 preleva energia dal gruppo di baterie 6, mentre - come descrito in precedenza - il sistema aerogeneratore A si mantiene ativo nella ricarica del gruppo di baterie 6.

In questo modo, grazie all'azione del sistema aerogeneratore A, il livello di consumo di energia nel gruppo di baterie 6, durante una fase di accelerazione, viene sensibilmente ridoto.

Si comprende facilmente che un numero maggiore di turbine eoliche 1 disposte sulla vetura 7 - senza peraltro incidere suN'aerodinamica della medesima vetura 7 - riduce il livello di consumo del gruppo di baterie 6 ed incrementa la velocità di ricarica dello stesso gruppo di baterie 6.

Dunque, in tale fase di accelerazione, assumendo che la vetura 7 stia percorrendo un trato retilineo, l'unità di controllo e gestione eletronica 4 agisce sul sistema a moltiplicatore di giri 2 e dei vari sistemi servomeccanici applicati alle turbine eoliche 1, in modo da incrementare la velocità rotazionale del rotore e, quindi, otenere una maggiore produzione di energia, che verrà immagazzinata nel gruppo di baterie 6.

In particolare, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 agisce a ridurre l'angolo di calettamento - tramite l'unità di controllo di calettamento 9 - e l'angolo di apertura delle pale abbattibili - tramite l'unità di controllo di angolo di apertura 10 -, in modo che le pale presentino una minore superficie di resistenza al fluido entrante nella presa d'aria 8.

In più, l'unità di controllo e gestione elettronica 4 agisce a direzionare le turbine eoliche 1 in direzione parallela alla direzione di marcia, al fine di ottenere la maggiore portata possibile.

Inoltre, nel caso la portata di fluido in entrata superi la soglia massima di velocità di vento tollerabile - cut-out wind speed - l'unità di controllo e gestione elettronica 4 agisce sul sistema a moltiplicatore di giri 2 - e/o sul sistema riduttore - al fine di garantire un normale funzionamento del generatore elettrico 3 e un flusso di energia elettrica adeguatamente assimilabile dal gruppo di batterie 6, ossia una corrente adatta alle caratteristiche delle particolari batterie utilizzate, conseguendo un elevato grado di sicurezza.

Ulteriormente, il sistema aerogeneratore A può in alternativa alimentare in parallelo dispositivi ausiliari per favorire la velocità dell 'autovettura, come ad esempio il sistema RDS.

In aggiunta, non è escluso che il sistema aerogeneratore A possa essere impiegato in veicoli dotati di almeno un cingolo di movimentazione o anche in veicoli dotati di rotaie per binari ferroviari.

Infine, le componenti elettroniche e motorizzate del sistema aerogeneratore A possono essere alimentate dalla stessa batteria del propulsore elettrico o direttamente dai sistemi MGU o, per propulsori endotermici o ibridi, dalla batteria del propulsore endotermico. In alternativa, il sistema aerogeneratore A può essere alimentato da una batteria dedicata o da una qualunque altra sorgente di energia.

Come si comprende bene dalla descrizione sopra riportata, il sistema aerogeneratore A secondo la presente invenzione permette di raggiungere perfettamente gli scopo prefissati.

Il sistema aerogeneratore A rappresenta una soluzione efficace alle esigenze di dover ricaricare una o più batterie disposte su un veicolo terrestre durante la marcia. Infatti, per un veicolo capace di viaggiare a velocità di almeno decine di Km/h, il sistema aerogeneratore A si dimostra utile ad adempiere la funzione di ricarica durante la marcia, in quanto riesce a sfruttare l'energia cinetica della massa d'aria in movimento che contrasta il veicolo.

In particolare, per mezzo delle prese d'aria 8 e dei condotti di aerazione, il sistema aerogeneratore A sfrutta l'energia posseduta dalla massa di fluido - in opposizione alla marcia - incanalata trasformandola in energia elettrica senza dover ricorrere all'utilizzo e al dispendio energetico di dispositivi sorgenti di energia che il veicolo dovrebbe trasportare - che di norma sono ingombranti, pesanti, costosi, deteriorabili e che, in caso di motori a combustione, necessitano di carburante, manutenzione e si dimostrano nocivi aN'ambiente. Pertanto, il sistema aerogeneratore A rappresenta una fonte di energia alternativa ai combustibili fossili, permettendo di adoperare al meglio i ricavi da energie rinnovabili.

Inoltre, sfruttando la velocità del fluido in entrata alle prese d'aria, il sistema aerogeneratore A si dimostra un'efficace sistema di rigenerazione di energia particolarmente indicato per autovetture sportive o da competizione velocistica, capaci di viaggiare a velocità oltremodo sostenute.

In aggiunta, il sistema aerogeneratore A si presenta particolarmente adatto per veicoli dotati di propulsori ibridi o interamente elettrici, per il fatto che rappresenta un'efficace soluzione alternativa o in combinazione alle sorgenti di rigenerazione di energia cinetica, come ad esempio i motogeneratori MGU-H e MGU-K 13. Infatti, il sistema aerogeneratore A è in grado di fornire una aliquota in più - per giunta continua durante tutta la marcia del veicolo -, assieme a detti motogeneratori, nella ricarica della o delle batterie 6 disposte sul veicolo. In tal modo, il tempo di ricarica sarà minore.

Infatti, al contrario dei motogeneratori MGU che si comportano, univocamente in fasi distinte, o come generatori elettrici - durante una decelerazione del veicolo - o come motori elettrici - durante un'accelerazione del veicolo -, il sistema aerogeneratore A si dimostra capace di fornire energia sia in fase di accelerazione sia in fase di decelerazione, ma anche a velocità costanti, fintantoché il veicolo si mantiene in marcia a velocità al di sopra di qualche decina di Km/h.

Inoltre, dato che maggiore è la velocità di marcia, maggiore sarà la produzione di energia elettrica, e quindi minore tempo di ricarica, da parte del sistema aerogeneratore A - ovviamente fino ad un limite di tolleranza costruttiva del sistema rigenerativo, per cui ad una velocità massima di soglia scatta un blocco di protezione alla turbina eolica -, il sistema aerogeneratore A si dimostra adatto alle autovetture da competizione dotate di propulsore elettrico, come ad esempio Formula E. Infatti, per tale settore agonistico, il sistema aerogeneratore A viene concepito come un sistema ausiliario al motogeneratore MGU-K 13, per cui, oltre a fornire ulteriore energia alla batteria, si mantiene in modalità attiva anche nei periodi in cui il motogeneratore MGU-K 13 si comporta da motore elettrico - consumando inevitabilmente energia dalla batteria del l'autovettura. Considerando che un'autovettura da competizione mantiene per la quasi totalità della gara - ad esclusione di pit-stop, incidenti e ingorghi di traffico - una velocità sostenuta - in genere una velocità media superiore a 100 km/h -, anche in curva, il sistema aerogeneratore A consente che la batteria mantenga un livello di carica ampiamente sufficiente per sostenere un'intera gara o anche oltre, durante cui il propulsore opera in normale funzionamento.

Quindi, il sistema aerogeneratore A si dimostra utile in affiancamento con il motogeneratore MGU-K 13 o con il motogeneratore MGU-H - nel caso si tratti di propulsore ibrido dotato di turbocompressore - o con entrambi per incrementare le prestazioni di marcia della vettura.

In aggiunta, il sistema aerogeneratore A si dimostra utile nei veicoli dotati di motore ibrido, in quanto la sua azione aggiuntiva, insieme a motogeneratori MGU-H e/o MGU-K 13, nella funzione di ricarica della batteria della parte elettrica del propulsore ibrido, permette che il motore elettrico possa entrare in funzione più spesso, sostituendo così in maggior misura l'azione di spinta da parte del propulsore endotermico. In tal modo, il sistema aerogeneratore A rappresenta un valido espediente per risparmiare carburante fossile, dimostrando al contempo di coprire - in combinazione o in totale assenza dei motogeneratori MGU - tutte quelle fasi di minor efficienza del propulsore endotermico, andando ad abbattere inoltre consumi - di batteria e di carburante - e inquinamento.

In più, il sistema aerogeneratore A, per propria costruzione, risulta avere una notevole affidabilità rispetto ai motogeneratori MGU-H e MGU-K 13 - o ulteriori motogeneratori -, che necessitano di manutenzione e costi relativi, oltre ad essere maggiormente usurati, dato che operano con elementi in continua frizione e/o sotto alte temperature. In particolare, un generico motogeneratore MGU, ad esempio il sistema MGU-K 13, utilizzato in gara può subire una tale usura da presentare guasti, anche rilevanti con una certa frequenza. Il sistema aerogeneratore A può, dunque, agire da generatore di ricarica d'emergenza.

Infatti, mentre una qualsiasi rottura che si verifica su un motogeneratore MGU - specialmente sul sistema MGU-K 13 - può determinare l'arresto di funzionamento dell'intero sistema di propulsione - come anche eventuali rotture del sistema di sospensione, ad esempio per espulsione di componenti in rottura - e, quindi, l'interruzione della marcia del veicolo, un qualsiasi danno applicato a uno o a tutti i vari dispositivi inclusi nel sistema aerogeneratore A non determina la rottura del sistema di propulsione, né tantomeno l'interruzione della marcia del veicolo. In particolare, un danno a una turbina eolica del sistema aerogeneratore A non pregiudica il funzionamento delle altre turbine eoliche dello stesso sistema aerogeneratore A, senonché al limite comporta un minore - ma non nullo -apporto di flusso di energia elettrica alla batteria del veicolo.

Inoltre, la disponibilità di risorsa che rappresenta l'aria in arrivo all'elica si presenta illimitata e consente al sistema aerogeneratore A di non usufruire di elementi che portano a usura e rottura, come ad esempio i fluidi soggetti ad alta temperatura, impiegati nel sistema MGU-H, componenti in frizione, impiegati nel sistema MGU-K 13, e miscele esplosive e combustibili inquinanti, impiegati nel propulsore endotermico, che necessitano questi ultimi di essere contenuti in serbatoi ingombranti, che insieme al carburante aggravano il carico della vettura, diminuendo di conseguenza le prestazioni di potenza e di velocità del veicolo e che portano a potenziali rischi di esplosioni e/o incendi.

In aggiunta, il sistema aerogeneratore A è concepito, in combinazione con il gruppo di propulsione, o in alternativa dedicato esclusivamente, per alimentare, ad esempio, il sistema di illuminazione interna ed esterna all'abitacolo del veicolo e/o il sistema di condizionamento-climatizzatore di abitacolo e/o i sistemi di motorini elettrici di movimentazione e/o i sistemi di sensori di misura del veicolo e/o i sistemi radio, video, bluetooth e/o il sistema di ricarica di tipo induttivo e/o le prese elettriche e/o il sistema di connessione ad Internet e ulteriori dispositivi di interfacciamento e/o i sistemi di pompaggio di liquidi e/o i generatori di sistemi caloriferi o di sistemi refrigeranti.

Inoltre, il sistema aerogeneratore A non richiede fluidi di raffreddamento, dato che l'aria in entrata mantiene pressoché costante la sua temperatura, così che non si incontrano problemi di danneggiamento delle parti elettroniche dovuti alle alte temperature del fluido di raffreddamento del motore, utilizzato nei sistemi ibridi attuali. Neppure si ha l'ingombro di un sistema di raffreddamento autonomo.

In più, il sistema aerogeneratore A è concepito per essere utilizzato e disposto sia su veicoli dotati di ruote sia su veicoli dotati di cingoli di movimentazione.

Infine, il sistema aerogeneratore A della presente invenzione presenta peso, ingombro, sforzi e costi di progettazione, fattibilità, produzione e montaggio di gran lunga minori se rapportati a quelli di motogeneratori dello stato della tecnica.

S'intende comunque che l'invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto forme di esecuzione esemplificative di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire daN'ambito di protezione dell'invenzione stessa, che risulta unicamente definito dalle rivendicazioni che seguono.

ELENCO CARATTERI DI RIFERIMENTO

A Sistema di rigenerazione di energia, sistema aerogeneratore 1 Dispositivo ad elica, turbina eolica

la Turbina eolica dotata di rotore orizzontale e disposto longitudinalmente alla direzione di marcia

lb Turbina eolica dotata di rotore orizzontale e disposto perpendicolarmente alla direzione di marcia

2 Sistema moltiplicatore di giri

3 Sistema elettromeccanico alternatore

4 Unità di controllo e gestione elettronica

5 Unità convertitore di corrente

6 Batteria di alimentazione, gruppo di batterie

7 Veicolo, autovettura

8 Presa d'aria dinamica

8a Presa d'aria centrale di paraurti anteriore o griglia anteriore 8b Presa d'aria laterale di parafango

8c Presa d'aria laterale di fiancata

9 Unità di controllo di calettamento

10 Unità di controllo di angolo di apertura

11 Unità di controllo di imbardata

12 Unità di controllo di beccheggio

13 Unità motogeneratore MGU-K

14 Unità di convogliamento e selezione di corrente

14a Prima unità di convogliamento e selezione di corrente

14b Seconda unità di convogliamento e selezione di corrente 15 Unità di smistamento di corrente

16 Sistema di misura di velocità, pressione e portata di fluido 17 Sistema di misura di direzione

18 Sistema di misura di posizione

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia per veicoli (7) terrestri per apportare ausilio di potenza ai propulsori ibridi o elettrici di detti veicoli (7) caratterizzato da ciò che: detto sistema ausiliario di rigenerazione di energia è costituito da un sistema aerogeneratore (A) disposto su detto veicolo (7) terrestre e comprendente almeno una turbina eolica (1), disposta in almeno una presa d'aria dinamica (8) e/o in almeno un condotto di aerazione di detto veicolo (7) e/o in altre porzioni superficiali di detto veicolo (7), detto sistema aerogeneratore (A) essendo azionabile, su detto veicolo (7) in movimento, una volta superata una velocità di soglia minima predeterminata e comprendendo un'unità di controllo e gestione elettronica (4) connessa ad almeno un sistema di controllo e gestione elettronica di almeno un sistema motogeneratore e/o del sistema di propulsione, anche elettrico, di detto veicolo (7).
2. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia per veicoli (7) terrestri come in 1, caratterizzato da ciò che detta almeno una turbina eolica (1) comprende un sistema moltiplicatore di giri (2), un sistema elettromeccanico alternatore (3), un'unità convertitore di corrente (5), un'unità di controllo di calettamento (9) delle pale di elica di detta almeno una turbina eolica (1), un'unità di controllo di angolo di apertura (10) delle pale lungo il rotore di detta almeno una turbina eolica (1), un'unità di controllo di imbardata (11) e un'unità di controllo di beccheggio (12), adibite alla rotazione di detta almeno una turbina eolica (1) in allineamento con la direzione del flusso di fluido - in opposizione al senso di marcia di detto veicolo (7) in movimento -, in entrata a detta presa d'aria dinamica (8) o in detto condotto di aerazione.
3. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia per veicoli (7) terrestri come in 2, caratterizzato da ciò che detta almeno una turbina eolica (1) è connessa a detta unità convertitore di corrente (5), a sua volta connessa a un gruppo di batterie (6) e a un'unità di controllo e gestione elettronica (4), atta al controllo di detto sistema moltiplicatore di giri (2), di detto sistema elettromeccanico alternatore (3), di un sistema di controllo di velocità di rotore, di detta unità convertitore di corrente (5), di detta unità di controllo di calettamento (9), di detta unità di controllo di angolo di apertura (10), di detta unità di controllo di imbardata (11), di detta unità di controllo di beccheggio (12), di sistemi di sensori di misura di posizione (18) di detta turbina eolica (1) e di sistemi di sensori di misura di velocità, pressione e portata (16) e di direzione (17) di fluido in entrata a detta presa d'aria dinamica (8) o in detto condotto di aerazione di detto veicolo (7).
4. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3, caratterizzato da ciò che detto sistema aerogeneratore (A) è connesso a collaborare con almeno un sistema motogeneratore MGU disposto su detto veicolo (7), in particolare con un sistema motogeneratore MGU-K (13) e/o con un sistema motogeneratore MGU-H.
5. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia come in 4, caratterizzato da ciò che detto sistema aerogeneratore (A) è connesso ad un'unità di convogliamento e selezione di corrente (14), comprendente in entrata la connessione in parallelo ad almeno un sistema motogeneratore MGU e, in uscita, la connessione a detto gruppo di batterie (6) e, mediante un'unità di smistamento di corrente (15), ad almeno una batteria ulteriore, dedicata ad alimentazione di almeno un dispositivo, disposto su detto veicolo (7) e non funzionale alle operazioni di detto sistema di propulsione di detto veicolo (7).
6. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia come in una qualsiasi delle rivendicazioni 4 e 5, caratterizzato da ciò che, in fase di rigenerazione di energia del generatore di detto almeno un sistema motogeneratore MGU, detto sistema aerogeneratore (A) è in modalità attiva alla ricarica del gruppo di batterie (6) e/o di detta almeno una batteria ulteriore, fintantoché detto veicolo (7) mantiene una velocità superiore a detta velocità di soglia minima predeterminata.
7. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia come in una qualsiasi delle rivendicazioni 4 e 5, caratterizzato da ciò che, in fase di trazione del motore di detto almeno un sistema motogeneratore MGU, detto sistema aerogeneratore (A) è in modalità attiva alla ricarica del gruppo di batterie (6) e/o di detta almeno una batteria ulteriore, fintantoché detto veicolo (7) mantiene una velocità superiore a detta velocità di soglia predeterminata.
8. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia come in 5, caratterizzato da ciò che detto dispositivo non funzionale alle operazioni di detto sistema di propulsione di detto veicolo (7) comprende un sistema generatore calorifero e/o un sistema generatore frigorifero.
9. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia come in 5, caratterizzato da ciò che detto dispositivo non funzionale alle operazioni di detto sistema di propulsione di detto veicolo (7) comprende almeno uno tra i sistemi di illuminazione interna e/o esterna all'abitacolo di detto veicolo (7), il sistema di condizionamento-climatizzatore di abitacolo, i sistemi di motorini elettrici di movimentazione - interni e/o esterni all'abitacolo -, i sistemi di sensori di misura di detto veicolo (7), i sistemi radio, video, bluetooth, il sistema di ricarica di tipo induttivo, il sistema di prese elettriche, il sistema di connessione ad Internet, i sistemi di visualizzazione e ulteriori dispositivi di interfacciamento, i sistemi di pompaggio di liquidi e i dispositivi atti a migliorare l'aerodinamica di detto veicolo (7).
10. Sistema ausiliario di rigenerazione di energia come in 1, caratterizzato da ciò che detta unità di controllo e gestione elettronica (4) di detto sistema aerogeneratore (A), mediante informazioni ricevute da detto sistema di controllo di velocità di rotore, attiva almeno uno tra un'unità di frenatura di rotore, un'unità riduttore di velocità di rotore e un'unità di disattivazione di detto sistema elettromeccanico alternatore (3), allorquando un valore uguale o proporzionale ad almeno una tra la velocità di rotore e la velocità, la pressione e la portata di fluido, in entrata a detta presa d'aria dinamica (8) o in detto condotto di aerazione di detto veicolo (7), sia superiore ad un valore di soglia massima predeterminata.