IT201900012405A1 - ELECTRONIC DC-DC CONVERTER TO DRIVE A THERMOELECTRIC GENERATOR FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

ELECTRONIC DC-DC CONVERTER TO DRIVE A THERMOELECTRIC GENERATOR FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

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Inventor
Andrea Nepote
Mauro Brignone
Emanuele Milani
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Magneti Marelli Spa
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Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:

“CONVERTITORE ELETTRONICO DC-DC PER PILOTARE UN GENERATORE TERMOELETTRICO PER UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA” "DC-DC ELECTRONIC CONVERTER TO DRIVE A THERMOELECTRIC GENERATOR FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE"

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione è relativa ad un convertitore elettronico DC-DC per pilotare un generatore termoelettrico (denominato anche “TEG”) per un motore a combustione interna. The present invention relates to an electronic DC-DC converter for driving a thermoelectric generator (also called “TEG”) for an internal combustion engine.

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione ad un convertitore elettronico DC-DC per pilotare un generatore termoelettrico per un sistema di scarico di un motore a combustione interna, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere di generalità. The present invention finds advantageous application to an electronic DC-DC converter for driving a thermoelectric generator for an exhaust system of an internal combustion engine, to which the following discussion will make explicit reference without thereby losing generality.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Nella continua ricerca dell’aumento di efficienza dei motori a combustione interna, è stato recentemente proposto di utilizzare parte del calore posseduto dai gas di scarico (che altrimenti verrebbe completamente disperso in atmosfera attraverso il sistema di scarico) per generare energia elettrica attraverso l’utilizzo di celle termoelettriche. In the continuous search for an increase in the efficiency of internal combustion engines, it has recently been proposed to use part of the heat possessed by the exhaust gases (which would otherwise be completely dispersed into the atmosphere through the exhaust system) to generate electricity through the use of thermoelectric cells.

E’ stato quindi proposto di disporre lungo il sistema di scarico un generatore termoelettrico provvisto di una pluralità di celle termoelettriche a stato solido, ciascuna delle quali presenta un lato caldo che viene esposto ai gas di scarico per venire riscaldato dai gas di scarico stessi (che possono presentare una temperatura di 250-750 °C a seconda della zona del sistema di scarico in cui viene disposto il generatore termoelettrico) ed un lato freddo (opposto al lato caldo) che viene costantemente raffreddato mediante un fluido di raffreddamento (che viene rigorosamente mantenuto isolato dai gas di scarico ed è generalmente costituito da acqua che cede calore all’ambiente esterno circolando anche attraverso un radiatore). It has therefore been proposed to arrange along the exhaust system a thermoelectric generator provided with a plurality of solid state thermoelectric cells, each of which has a hot side which is exposed to the exhaust gases to be heated by the exhaust gases themselves (which can have a temperature of 250-750 ° C depending on the area of the exhaust system in which the thermoelectric generator is placed) and a cold side (opposite to the hot side) which is constantly cooled by a cooling fluid (which is strictly maintained isolated from the exhaust gases and generally consists of water that transfers heat to the external environment, also circulating through a radiator).

Una cella termoelettrica a stato solido è in grado di convertire il calore in energia elettrica (attraverso l’effetto Seebeck) quando esiste una differenza di temperatura tra il proprio lato caldo ed il proprio lato freddo; per garantire l’efficacia della generazione di energia elettrica è necessario garantire che la temperatura del lato freddo della cella termoelettrica rimanga adeguatamente più bassa della temperatura del lato caldo ed è quindi necessario prevedere un costante raffreddamento del lato freddo. A solid-state thermoelectric cell is able to convert heat into electricity (through the Seebeck effect) when there is a temperature difference between its hot side and its cold side; to ensure the effectiveness of electricity generation it is necessary to ensure that the temperature of the cold side of the thermoelectric cell remains adequately lower than the temperature of the hot side and it is therefore necessary to provide for constant cooling of the cold side.

A titolo di esempio, le domande di brevetto WO2011107282 US2011083831A1, EP2765285A1, US2014305481A1, US2015128590A1, US2016155922A1, ed EP3404227A1 descrivono dei generatori termoelettrici per un sistema di scarico di un motore a combustione interna. By way of example, patent applications WO2011107282 US2011083831A1, EP2765285A1, US2014305481A1, US2015128590A1, US2016155922A1, and EP3404227A1 describe thermoelectric generators for an exhaust system of an internal combustion engine.

Una cella termoelettrica non è in grado di sopportare temperature troppo elevate, ovvero il lato caldo di una cella termoelettrica non deve superare una temperatura critica oltre la quale si possono verificare dei danneggiamenti per surriscaldamento alla cella termoelettrica stessa. A thermoelectric cell cannot withstand too high temperatures, i.e. the hot side of a thermoelectric cell must not exceed a critical temperature beyond which damage can occur due to overheating of the thermoelectric cell itself.

Per evitare il surriscaldamento delle celle termoelettriche quando i gas di scarico sono troppo caldi (ovvero quando il motore eroga per un tempo relativamente lungo una potenza elevata, ad esempio durante un percorso autostradale compiuto a velocità sostenuta), viene generalmente previsto un condotto di bypass che è regolato da una apposita valvola di bypass ed è disposto in parallelo al generatore termoelettrico: normalmente il condotto di bypass viene sempre mantenuto chiuso per massimizzare la generare di energia elettrica e solo quando la temperatura del lato caldo delle celle termoelettriche si avvicina troppo alla temperatura critica il condotto di bypass viene aperto più o meno completamente per ridurre la portata dei gas di scarico che attraversano il generatore termoelettrico e quindi limitare la temperatura del lato caldo delle celle termoelettriche. To avoid overheating of the thermoelectric cells when the exhaust gases are too hot (i.e. when the engine delivers high power for a relatively long time, for example during a high-speed motorway route), a bypass duct is generally provided which it is regulated by a special bypass valve and is arranged in parallel to the thermoelectric generator: normally the bypass duct is always kept closed to maximize the generation of electricity and only when the temperature of the hot side of the thermoelectric cells gets too close to the critical temperature the bypass duct is opened more or less completely to reduce the flow rate of the exhaust gases passing through the thermoelectric generator and therefore limit the temperature of the hot side of the thermoelectric cells.

Il condotto di bypass è efficace ed efficiente nell’impedire che la temperatura del lato caldo delle celle termoelettriche superi la temperatura critica; tuttavia, la presenza del condotto di bypass (e soprattutto la presenza della corrispondente valvola di bypass) comportano un aumento del costo, del peso e dell’ingombro complessivi del generatore termoelettrico. The bypass duct is effective and efficient in preventing the temperature of the hot side of the thermoelectric cells from exceeding the critical temperature; however, the presence of the bypass duct (and above all the presence of the corresponding bypass valve) leads to an increase in the cost, weight and overall dimensions of the thermoelectric generator.

Nella domanda di brevetto italiana 102018000010501 è stato proposto un metodo di controllo di un generatore termoelettrico che prevede le fasi di: determinare ciclicamente una temperatura di un caldo di almeno una cella termoelettrica; confrontare la temperatura del lato caldo della cella termoelettrica con un valore di soglia; controllare il punto di lavoro nel piano tensione/corrente del generatore termoelettrico per massimizzare una potenza elettrica generata dal generatore termoelettrico quando la temperatura del lato caldo della cella termoelettrica è inferiore al valore di soglia; e controllare il punto di lavoro nel piano tensione/corrente del generatore termoelettrico per ridurre la temperatura del lato caldo della cella termoelettrica quando la temperatura del lato caldo della cella termoelettrica è superiore al valore di soglia. Questo metodo di controllo può portare la cella termoelettrica ad operare, generalmente per periodi molto brevi, con tensioni negative assorbendo potenza elettrica invece che generare potenza elettrica. In the Italian patent application 102018000010501 a control method of a thermoelectric generator has been proposed which involves the steps of: cyclically determining a temperature of a heat element of at least one thermoelectric cell; comparing the temperature of the hot side of the thermoelectric cell with a threshold value; controlling the working point in the voltage / current plane of the thermoelectric generator to maximize an electric power generated by the thermoelectric generator when the temperature of the hot side of the thermoelectric cell is lower than the threshold value; and controlling the duty point in the voltage / current plane of the thermoelectric generator to reduce the temperature of the hot side of the thermoelectric cell when the temperature of the hot side of the thermoelectric cell is above the threshold value. This control method can lead the thermoelectric cell to operate, generally for very short periods, with negative voltages, absorbing electrical power instead of generating electrical power.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione è fornire un convertitore elettronico DC-DC per pilotare un generatore termoelettrico per un motore a combustione interna, il quale convertitore elettronico DC-DC sia in grado di pilotare il generatore termoelettrico in modo efficiente ed efficace sia quando il generatore termoelettrico presenta una tensione positiva (fornendo energia elettrica), sia quando il generatore termoelettrico presenta una tensione negativa (assorbendo energia elettrica). The purpose of the present invention is to provide an electronic DC-DC converter to drive a thermoelectric generator for an internal combustion engine, which electronic DC-DC converter is able to drive the thermoelectric generator efficiently and effectively both when the thermoelectric generator has a positive voltage (providing electrical energy), and when the thermoelectric generator has a negative voltage (absorbing electrical energy).

Secondo la presente invenzione viene fornito un convertitore elettronico DC-DC per pilotare un generatore termoelettrico per un motore a combustione interna, secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention, an electronic DC-DC converter is provided for driving a thermoelectric generator for an internal combustion engine, according to what is claimed by the attached claims.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione. The claims describe preferred embodiments of the present invention forming an integral part of the present description.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

• la figura 1 è una vista prospettica di un generatore termoelettrico per un sistema di scarico di un motore a combustione interna; Figure 1 is a perspective view of a thermoelectric generator for an exhaust system of an internal combustion engine;

• la figura 2 è una vista prospettica del generatore termoelettrico della figura 1 con l’asportazione di un tubo di ingresso e di un tubo di uscita; • figure 2 is a perspective view of the thermoelectric generator of figure 1 with the removal of an inlet pipe and an outlet pipe;

• le figura 3 è una vista prospettica del generatore termoelettrico della figura 1 con l’asportazione di parti per chiarezza; • figure 3 is a perspective view of the thermoelectric generator of figure 1 with the removal of parts for clarity;

• la figura 4 è una vista schematica del collegamento elettrico del generatore termoelettrico della figura 1; Figure 4 is a schematic view of the electrical connection of the thermoelectric generator of figure 1;

• la figura 5 è un grafico che illustra la caratteristica tensione/corrente e la caratteristica tensione/potenza del generatore termoelettrico della figura 1; Figure 5 is a graph illustrating the voltage / current characteristic and the voltage / power characteristic of the thermoelectric generator of Figure 1;

• la figura 6 è una rappresentazione schematica di una logica di controllo del generatore termoelettrico della figura 1; Figure 6 is a schematic representation of a control logic of the thermoelectric generator of figure 1;

• la figura 7 è una vista schematica di un convertitore elettronico DC-DC che pilota il generatore termoelettrico della figura 1 ed è realizzato in accordo con la presente invenzione; Figure 7 is a schematic view of an electronic DC-DC converter which drives the thermoelectric generator of figure 1 and is made in accordance with the present invention;

• le figure 8, 9 e 10 sono tre viste schematiche del convertitore elettronico DC-DC della figura 7 con in evidenza i percorsi della corrente elettrica in tre diverse modalità di funzionamento; Figures 8, 9 and 10 are three schematic views of the DC-DC electronic converter of Figure 7 showing the paths of the electric current in three different operating modes;

• la figura 11 è una vista schematica di una variante del convertitore elettronico DC-DC della figura 7; Figure 11 is a schematic view of a variant of the DC-DC electronic converter of figure 7;

• le figure 12, 13 e 14 sono tre viste schematiche del convertitore elettronico DC-DC della figura 11 con in evidenza i percorsi della corrente elettrica in tre diverse modalità di funzionamento; Figures 12, 13 and 14 are three schematic views of the DC-DC electronic converter of figure 11 showing the paths of the electric current in three different operating modes;

• la figura 15 è una rappresentazione schematica di una logica di controllo del convertitore elettronico DC-DC delle figure 7 e 11; e Figure 15 is a schematic representation of a control logic of the electronic DC-DC converter of figures 7 and 11; And

• la figura 16 è una rappresentazione schematica di una ulteriore logica di controllo del convertitore elettronico DC-DC delle figure 7 e 11. Figure 16 is a schematic representation of a further control logic of the electronic DC-DC converter of figures 7 and 11.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un generatore termoelettrico (ovvero un dispositivo che è in grado di convertire parte del calore posseduto dai gas di scarico in energia elettrica) per un sistema di scarico di un motore a combustione interna. In figure 1, the number 1 indicates as a whole a thermoelectric generator (i.e. a device that is able to convert part of the heat possessed by the exhaust gases into electrical energy) for an exhaust system of an internal combustion engine.

Il generatore 1 termoelettrico può essere disposto lungo il sistema di scarico in diverse zone; ad esempio, il generatore 1 termoelettrico può essere disposto immediatamente a valle del collettore di scarico (e, se presente, della turbina del turbocompressore) del motore a combustione interna, può essere disposto tra il catalizzatore ed il filtro anti-particolato, oppure può essere disposto a valle del filtro anti-particolato. The thermoelectric generator 1 can be arranged along the discharge system in different areas; for example, the thermoelectric generator 1 can be arranged immediately downstream of the exhaust manifold (and, if present, the turbocharger turbine) of the internal combustion engine, it can be arranged between the catalyst and the anti-particulate filter, or it can be arranged downstream of the particulate filter.

Il sistema di scarico del motore a combustione interna comprende un tubo 2 di ingresso dei gas di scarico attraverso il quale i gas di scarico caldi provenienti dal motore a combustione interna vengono alimentati verso il generatore 1 termoelettrico (ovvero il tubo 2 di ingresso termina nel generatore 1 termoelettrico) ed un tubo 3 di uscita dei gas di scarico attraverso il quale i gas di scarico che escono dal generatore 1 termoelettrico vengono alimentati verso l’ambiente esterno (ovvero il tubo 3 di uscita si origina dal generatore 1 termoelettrico). The exhaust system of the internal combustion engine comprises an exhaust gas inlet pipe 2 through which the hot exhaust gases from the internal combustion engine are fed to the thermoelectric generator 1 (i.e. the inlet pipe 2 ends in the generator 1 thermoelectric) and an exhaust gas outlet pipe 3 through which the exhaust gases that leave the thermoelectric generator 1 are fed to the external environment (i.e. the outlet pipe 3 originates from the thermoelectric generator 1).

Il generatore 1 termoelettrico comprende un involucro 4 chiuso di forma parallelepipeda al cui interno sono alloggiate dodici celle 5 termoelettriche a stato solido (parzialmente illustrate nella figura 3), ciascuna delle quali è in grado di convertire il calore in energia elettrica (attraverso l’effetto Seebeck) quando esiste una differenza di temperatura tra un proprio lato caldo ed un proprio lato freddo; per garantire l’efficacia della generazione di energia elettrica è necessario garantire che la temperatura TCOLD del lato freddo di ciascuna cella 5 termoelettrica rimanga adeguatamente più bassa della temperatura THOT del lato caldo ed è quindi necessario prevedere sia un costante riscaldamento del lato caldo, sia un costante raffreddamento del lato freddo. The thermoelectric generator 1 comprises a closed parallelepiped-shaped casing 4 inside which twelve solid-state thermoelectric cells 5 are housed (partially illustrated in Figure 3), each of which is capable of converting heat into electrical energy (through the effect Seebeck) when there is a difference in temperature between its own warm side and its own cold side; to ensure the effectiveness of electricity generation, it is necessary to ensure that the TCOLD temperature of the cold side of each thermoelectric cell 5 remains adequately lower than the THOT temperature of the hot side and it is therefore necessary to provide both a constant heating of the hot side and a constant cooling of the cold side.

Secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, il generatore 1 termoelettrico comprende due elementi 6 di alimentazione tra loro sovrapposti e ciascuno dei quali è provvisto di un condotto 7 tubolare che è atto a venire attraversato dai gas di scarico. Il condotto 7 tubolare di ciascun elemento 6 di alimentazione presenta una forma parallelepipeda (ovvero in sezione trasversale presenta una forma rettangolare) e si sviluppa lungo una direzione di alimentazione (rettilinea nella forma di attuazione illustrata) tra una apertura 8 di ingresso (attraverso la quale entrano i gas di scarico) ed una apertura 9 di uscita (attraverso la quale escono i gas di scarico). Il condotto 7 tubolare di ciascun elemento 6 di alimentazione presenta una coppia di pareti 10 di scambio tra loro parallele ed opposte e disposte parallelamente alla direzione di alimentazione; a ciascuna parete 10 di scambio termico è appoggiato il lato caldo delle corrispondenti celle 5 termoelettrica. According to what is illustrated in Figures 2 and 3, the thermoelectric generator 1 comprises two supply elements 6 superimposed on each other and each of which is provided with a tubular duct 7 which is able to be crossed by the exhaust gases. The tubular duct 7 of each supply element 6 has a parallelepiped shape (i.e. in cross section it has a rectangular shape) and extends along a supply direction (rectilinear in the illustrated embodiment) between an inlet opening 8 (through which the exhaust gases enter) and an outlet opening 9 (through which the exhaust gases exit). The tubular duct 7 of each feed element 6 has a pair of exchange walls 10 parallel to each other and opposite and arranged parallel to the feed direction; the hot side of the corresponding thermoelectric cells 5 rests on each heat exchange wall 10.

Secondo quanto illustrato nelle figure 2 e 3, il generatore 1 termoelettrico comprende tre elementi 11 di raffreddamento, ciascuno dei quali è atto a sottrarre calore; i tre elementi 11 di raffreddamento sono intercalati ai condotti 7 degli elementi 6 di alimentazione. In particolare, ciascun elemento 11 di raffreddamento ha una forma parallelepipeda e presenta una coppia di pareti 12 di scambio termico tra loro parallele ed opposte e disposte parallelamente alle pareti 10 di scambio termico dei condotti 7 (ovvero parallelamente alla direzione di alimentazione dei condotti 7); ad alcune pareti 12 di scambio termico sono appoggiati i lati freddi delle corrispondenti celle 5 termoelettriche. In questo modo, in ciascuna cella 5 termoelettrica il lato caldo è appoggiato alla parete 10 di scambio termico di un corrispondente condotto 7 ed il lato freddo è appoggiato alla parete 12 di scambio termico di un corrispondente elemento 11 di raffreddamento. According to what is illustrated in Figures 2 and 3, the thermoelectric generator 1 comprises three cooling elements 11, each of which is adapted to subtract heat; the three cooling elements 11 are interleaved with the ducts 7 of the supply elements 6. In particular, each cooling element 11 has a parallelepiped shape and has a pair of heat exchange walls 12 parallel and opposite to each other and arranged parallel to the heat exchange walls 10 of the ducts 7 (i.e. parallel to the feeding direction of the ducts 7) ; the cold sides of the corresponding thermoelectric cells 5 rest on some heat exchange walls 12. In this way, in each thermoelectric cell 5 the hot side rests against the heat exchange wall 10 of a corresponding duct 7 and the cold side rests against the heat exchange wall 12 of a corresponding cooling element 11.

In altre parole, i condotti 7 dei due elementi 6 di alimentazione sono disposti intercalati ai tre elementi 11 di raffreddamento in modo tale che ciascuna parete 10 di scambio di un condotto 7 sia affacciata ad una corrispondente parete 12 di scambio di un elemento 11 di raffreddamento; tra ciascuna parete 10 di scambio di un condotto 7 e la corrispondente parete 12 di scambio di un elemento 11 di raffreddamento sono interposte delle celle 5 termoelettriche (il lato caldo di ciascuna cella 5 termoelettrica è appoggiato alla parete 10 di scambio termico del condotto 7 ed il lato freddo di ciascuna cella 5 termoelettrica è appoggiato alla parete 12 di scambio termico dell’elemento 11 di raffreddamento). In other words, the ducts 7 of the two supply elements 6 are arranged interspersed with the three cooling elements 11 in such a way that each exchange wall 10 of a duct 7 faces a corresponding exchange wall 12 of a cooling element 11 ; between each exchange wall 10 of a duct 7 and the corresponding exchange wall 12 of a cooling element 11 there are interposed thermoelectric cells 5 (the hot side of each thermoelectric cell 5 rests against the heat exchange wall 10 of the duct 7 and the cold side of each thermoelectric cell 5 rests on the heat exchange wall 12 of the cooling element 11).

Secondo quanto illustrato nella figura 4, le dodici celle 5 termoelettriche del generatore 1 termoelettrico sono tra loro elettricamente collegate in serie e parallelo per formare un circuito che all’esterno del generatore 1 termoelettrico presenta due terminali 13 (morsetti); in uso, ai capi dei due terminali 13 viene generata una tensione VTEG elettrica continua ed attraverso i terminali 13 circola una corrente ITEG elettrica continua e di conseguenza il generatore 1 termoelettrico fornisce una potenza PTEG elettrica pari al prodotto della tensione VTEG elettrica per la corrente ITEG elettrica. As shown in Figure 4, the twelve thermoelectric cells 5 of the thermoelectric generator 1 are electrically connected to each other in series and parallel to form a circuit that has two terminals 13 (terminals) outside the thermoelectric generator 1; in use, a continuous electrical VTEG voltage is generated at the ends of the two terminals 13 and a continuous electrical ITEG current circulates through the terminals 13 and consequently the thermoelectric generator 1 supplies an electrical PTEG power equal to the product of the electrical VTEG voltage and the ITEG current electric.

I due terminali 13 del generatore 1 termoelettrico sono collegati con un impianto elettrico del veicolo provvisto di (almeno) una batteria 14 mediante l’interposizione di un dispositivo 15 di controllo che esegue due funzioni: nel lato in uscita (ovvero nel lato collegato all’impianto elettrico del veicolo provvisto della batteria 14) fornisce sempre una tensione elettrica adatta a ricaricare la batteria 14 (la batteria 14 presenta tipicamente una tensione VBAT elettrica nominale pari a 12 Volt, oppure la batteria 14 potrebbe presentare una tensione VBAT nominale pari a 48 Volt in alcuni veicoli più recenti) mentre nel lato in ingresso (ovvero nel lato collegato ai due terminali 13 del generatore 1 termoelettrico) fa “vedere” una resistenza elettrica equivalente variabile che permette di ottimizzare (secondo modalità descritte in seguito) il funzionamento del generatore 1 termoelettrico. In altre parole, il dispositivo 15 di controllo nel lato in ingresso (ovvero nel lato collegato ai due terminali 13 del generatore 1 termoelettrico) crea una resistenza elettrica equivalente tale per cui la tensione VTEG elettrica tra i due terminali 13 e la corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso due terminali 13 hanno valori tali da ottimizzare il funzionamento del generatore 1 termoelettrico. The two terminals 13 of the thermoelectric generator 1 are connected to an electrical system of the vehicle equipped with (at least) a battery 14 by means of the interposition of a control device 15 which performs two functions: on the output side (i.e. on the side connected to the vehicle electrical system equipped with the battery 14) always supplies an electrical voltage suitable for recharging the battery 14 (the battery 14 typically has a nominal electrical voltage VBAT equal to 12 Volts, or the battery 14 could have a nominal VBAT voltage equal to 48 Volts in some more recent vehicles) while on the input side (ie the side connected to the two terminals 13 of the thermoelectric generator 1) it "sees" a variable equivalent electrical resistance which allows to optimize (according to the methods described below) the operation of generator 1 thermoelectric. In other words, the control device 15 in the input side (i.e. in the side connected to the two terminals 13 of the thermoelectric generator 1) creates an equivalent electrical resistance such that the electrical VTEG voltage between the two terminals 13 and the electrical ITEG current which flows through two terminals 13 have values such as to optimize the operation of the thermoelectric generator 1.

Nel diagramma della figura 5 è illustrata la retta A che costituisce il luogo di tutti i possibili punti di lavoro (funzionamento) del generatore 1 termoelettrico nel piano tensione VTEG elettrica e corrente ITEG elettrica per una data differenza di temperatura sulle due facce delle celle 5 termoelettriche: la retta A si estende da un punto IMAX all’estrema sinistra (corrispondente alla corrente di corto circuito) in cui la corrente ITEG elettrica è massima (ovvero è pari ad un valore massimo) e la tensione VTEG elettrica è nulla ad un punto VMAX all’estrema destra (corrispondente alla tensione di circuito aperto) in cui la tensione VTEG elettrica è massima (ovvero è pari ad un valore massimo) e la corrente ITEG elettrica è nulla. Nel punto IMAX all’estrema sinistra della retta A la resistenza elettrica è teoricamente nulla (essendo la tensione VTEG elettrica nulla) ed anche la potenza PTEG elettrica fornita dal generatore 1 termoelettrico è teoricamente nulla (essendo la tensione VTEG elettrica nulla); nel punto VMAX all’estrema destra della retta A la resistenza elettrica è teoricamente infinita (essendo la corrente ITEG elettrica nulla) e la potenza PTEG elettrica fornita dal generatore 1 termoelettrico è teoricamente nulla (essendo la corrente ITEG elettrica nulla). La potenza PTEG elettrica fornita dal generatore 1 termoelettrico ha un andamento a parabola rovesciata rappresentato dalla curva B (ottenuta banalmente con il prodotto tra la tensione VTEG elettrica e la corrente ITEG elettrica di tutti i punti della retta A). The diagram of Figure 5 illustrates the straight line A which constitutes the locus of all possible work points (operation) of the thermoelectric generator 1 in the electrical VTEG voltage and electrical ITEG current plane for a given temperature difference on the two faces of the thermoelectric cells 5 : the straight line A extends from an IMAX point to the extreme left (corresponding to the short-circuit current) in which the electrical ITEG current is maximum (i.e. it is equal to a maximum value) and the electrical VTEG voltage is zero at a VMAX point to the extreme right (corresponding to the open circuit voltage) in which the electrical VTEG voltage is maximum (that is, it is equal to a maximum value) and the electrical ITEG current is zero. At the point IMAX at the extreme left of the line A, the electrical resistance is theoretically zero (since the electrical VTEG voltage is zero) and the electrical PTEG power supplied by the thermoelectric generator 1 is also theoretically zero (since the electrical VTEG voltage is zero); in the point VMAX at the extreme right of the line A the electrical resistance is theoretically infinite (since the ITEG electrical current is zero) and the electrical PTEG power supplied by the thermoelectric generator 1 is theoretically zero (since the ITEG electrical current is zero). The electrical PTEG power supplied by the thermoelectric generator 1 has an inverted parabola trend represented by curve B (trivially obtained with the product between the electrical VTEG voltage and the electrical ITEG current of all points of the straight line A).

Variando la differenza di temperatura tra il lato caldo ed il lato freddo delle celle 5 termoelettriche del generatore 1 termoelettrico, le curve A o B illustrate nella figura 5 non modificano la loro conformazione ma si spostano verso l’alto (in caso di aumento della differenza di temperatura che determina la generazione di una maggiore potenza PTEG elettrica) o verso il basso (in caso di diminuzione della differenza di temperatura che determina la generazione di una minore potenza PTEG elettrica). By varying the temperature difference between the hot side and the cold side of the thermoelectric cells 5 of the thermoelectric generator 1, the curves A or B shown in figure 5 do not change their conformation but move upwards (in case of increase of the difference temperature which determines the generation of a greater electrical PTEG power) or downwards (in case of decrease in the temperature difference which determines the generation of a lower electrical PTEG power).

Nella figura 5 è illustrato nel quadrante in alto a destra (ovvero nel quadrante in cui la tensione VTEG elettrica e la corrente ITEG elettrica sono entrambe positive) il (normale) funzionamento del generatore 1 termoelettrico come generatore, ovvero come dispositivo in grado di generare e quindi erogare una potenza PTEG elettrica positiva. Nella figura 5 è illustrato nel quadrante in alto a sinistra (ovvero nel quadrante in cui la tensione VTEG elettrica è negativa e la corrente ITEG elettrica è positiva) anche il (atipico) funzionamento del generatore 1 termoelettrico come pompa di calore, ovvero come dispositivo che assorbe potenza PTEG elettrica (ovvero genera una potenza PTEG elettrica negativa) per trasferire calore dal lato caldo al lato freddo delle celle 5 termoelettriche. Figure 5 illustrates the (normal) operation of the thermoelectric generator 1 as a generator, i.e. as a device capable of generating and then deliver a positive electrical PTEG power. Figure 5 also illustrates the (atypical) operation of the thermoelectric generator 1 as a heat pump, i.e. as a device that it absorbs electrical PTEG power (i.e. generates a negative electrical PTEG power) to transfer heat from the hot side to the cold side of the thermoelectric cells 5.

Secondo altre forme di attuazione, la conformazione del generatore 1 termoelettrico potrebbe essere del tutto differente (ovvero può essere previsto un diverso numero di celle 5 termoelettriche, può essere previsto un diverso collegamento termico delle celle 5 termoelettriche, può essere previsto un diverso collegamento elettrico delle celle 5 termoelettriche…); l’unico punto fermo è che il generatore 1 termoelettrico deve comprendere almeno una cella 5 termoelettrica che presenta un lato caldo ed un lato freddo ed è collegabile elettricamente ad un impianto elettrico del veicolo. According to other embodiments, the conformation of the thermoelectric generator 1 could be completely different (i.e. a different number of thermoelectric cells 5 can be provided, a different thermal connection of the thermoelectric cells 5 can be provided, a different electrical connection of the thermoelectric cells 5 can be provided 5 thermoelectric cells ...); the only fixed point is that the thermoelectric generator 1 must include at least one thermoelectric cell 5 which has a hot side and a cold side and can be electrically connected to a vehicle electrical system.

Con riferimento alla figura 5, viene di seguito descritto il funzionamento del dispositivo 15 di controllo per stabilire di volta in volta il punto di funzionamento (ottimale) del generatore 1 termoelettrico (il punto di funzionamento del generatore 1 termoelettrico è definito dalla coppia costituita dalla tensione VTEG elettrica generata dal generatore 1 termoelettrico e dalla corrente ITEG elettrica che attraversa il generatore 1 termoelettrico). With reference to Figure 5, the operation of the control device 15 is described below in order to establish each time the (optimal) operating point of the thermoelectric generator 1 (the operating point of the thermoelectric generator 1 is defined by the torque constituted by the voltage VTEG electricity generated by thermoelectric generator 1 and by the electrical ITEG current flowing through thermoelectric generator 1).

Le celle 5 termoelettriche non sono in grado di sopportare temperature troppo elevate, ovvero la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche non deve mai superare una temperatura TCRT critica oltre la quale si possono verificare dei danneggiamenti per surriscaldamento alle celle 5 termoelettriche stesse. The thermoelectric cells 5 are not able to withstand too high temperatures, i.e. the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 must never exceed a critical TCRT temperature beyond which damage can occur due to overheating of the thermoelectric cells 5 themselves.

In uso, il dispositivo 15 di controllo determina ciclicamente la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche e confronta la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche con un valore TTRH di soglia predeterminato (adeguatamente inferiore alla temperatura TCRT critica). E’ importante sottolineare che il dispositivo 15 di controllo può misurare direttamente la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche mediante dei sensori di temperatura, oppure può stimare indirettamente (ovvero senza una misura diretta) la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche ad esempio in funzione del punto di lavoro nel piano tensione/corrente del generatore 1 termoelettrico (ovvero in funzione della tensione VTEG elettrica generata dal generatore 1 termoelettrico e della corrente ITEG elettrica che attraversa il generatore 1 termoelettrico). In use, the control device 15 cyclically determines the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 and compares the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 with a predetermined threshold TTRH value (suitably lower than the critical TCRT temperature). It is important to underline that the control device 15 can directly measure the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 by means of temperature sensors, or it can indirectly estimate (i.e. without a direct measurement) the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5. for example as a function of the working point in the voltage / current plane of the thermoelectric generator 1 (ie as a function of the electrical voltage VTEG generated by the thermoelectric generator 1 and of the electrical ITEG current that flows through the thermoelectric generator 1).

Quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è inferiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo ha come unico obiettivo la massimizzazione della potenza PTEG elettrica fornita dal generatore 1 termoelettrico operando secondo metodi di ottimizzazione noti e generalmente indicati con l’acronimo di “MPPT” (“Maximum Power Point Tracker”); in altre parole, il dispositivo 15 di controllo modifica la resistenza elettrica equivalente vista dai terminali 13 del dispositivo 15 di controllo per cercare di fare funzionare sempre il dispositivo 15 di controllo nel punto P1 (corrispondente alla corrente I1 elettrica ed alla tensione V1 elettrica) in cui viene massimizzata la generazione della potenza PTEG elettrica. Quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è superiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo ha come obiettivo principale la diminuzione della temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche (ovvero di raffreddare il lato caldo delle celle 5 termoelettriche) aumentando l’intensità della corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso il generatore 1 termoelettrico (ovvero attraverso le celle 5 termoelettriche del generatore 1 termoelettrico); in altre parole, il dispositivo 15 di controllo non insegue più la generazione della massima potenza PTEG elettrica, ma si prefigge di diminuire la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche aumentando (a costo di diminuire la potenza PTEG elettrica generata) l’intensità della corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso il generatore 1 termoelettrico. When the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is lower than the threshold value TTRH, the control device 15 has the sole objective of maximizing the electrical PTEG power supplied by the thermoelectric generator 1 by operating according to known optimization methods and generally indicated with the acronym of “MPPT” (“Maximum Power Point Tracker”); in other words, the control device 15 modifies the equivalent electrical resistance seen by the terminals 13 of the control device 15 in order to try to always make the control device 15 work at the point P1 (corresponding to the electrical current I1 and the electrical voltage V1) in where the generation of electrical PTEG power is maximized. When the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is higher than the threshold TTRH value, the control device 15 has as its main objective the decrease of the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 (i.e. to cool the hot side of the thermoelectric cells 5 ) by increasing the intensity of the electrical ITEG current flowing through the thermoelectric generator 1 (ie through the thermoelectric cells 5 of the thermoelectric generator 1); in other words, the control device 15 no longer pursues the generation of the maximum electrical PTEG power, but aims to decrease the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 by increasing (at the cost of decreasing the electrical PTEG power generated) the intensity of the electrical ITEG current flowing through the thermoelectric generator 1.

Preferibilmente, al confronto tra la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche ed il valore TTRH di soglia viene applicata una isteresi (l'isteresi è un fenomeno per cui il valore assunto da una grandezza dipendente da altre è determinato, oltre che dai valori istantanei di queste ultime, anche dai valori che avevano assunto in precedenza; ovvero, in altre parole, l'isteresi è la caratteristica di un sistema di reagire in ritardo alle sollecitazioni applicate e in dipendenza dello stato precedente); in questo modo, la modalità di controllo del punto di lavoro nel piano tensione/corrente del generatore 1 termoelettrico non viene modificata con una frequenza troppo elevata quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è in un intorno del valore TTRH di soglia. Preferably, a hysteresis is applied to the comparison between the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 and the threshold value TTRH (the hysteresis is a phenomenon whereby the value assumed by a quantity dependent on others is determined, in addition to instantaneous of the latter, even from the values they had previously assumed; or, in other words, the hysteresis is the characteristic of a system to react late to the applied stresses and depending on the previous state); in this way, the operating point control mode in the voltage / current plane of the thermoelectric generator 1 is not changed with too high a frequency when the temperature THOT of the hot side of the thermoelectric cells 5 is in a neighborhood of the threshold value TTRH.

Quanto sopra descritto è ben illustrato nella figura 5: quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è inferiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo ha come unico obiettivo la massimizzazione della potenza PTEG elettrica fornita dal generatore 1 termoelettrico e quindi il generatore 1 termoelettrico opera in un intorno del punto P1 (corrispondente alla massima potenza PTEG elettrica generabile), invece quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è superiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo cerca di diminuire la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche aumentando l’intensità della corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso il generatore 1 termoelettrico e quindi il generatore 1 termoelettrico opera, ad esempio, nel punto P2 (corrispondente alla corrente I2 elettrica ed alla tensione V2 elettrica) in cui l’intensità della corrente ITEG elettrica è maggiore (ma complessivamente diminuisce la potenza PTEG elettrica generata). Ovviamente, tanto maggiore è la differenza tra la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche ed il valore TTRH di soglia (ovvero tanto più il lato caldo delle celle 5 termoelettriche è “surriscaldato”), tanto maggiore deve essere l’intensità della corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso il generatore 1 termoelettrico (per aumentare l’effetto di raffreddamento) e quindi tanto minore è la potenza PTEG elettrica generata; in altre parole, tanto maggiore è la differenza tra la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche ed il valore TTRH di soglia, tanto più si sposta verso sinistra (ovvero verso il punto di lavoro nel piano tensione/corrente a massima corrente ITEG elettrica) il punto di lavoro nel piano tensione/corrente imposto al generatore 1 termoelettrico dal dispositivo 15 di controllo. Ciascuna cella 5 termoelettrica è costituita da due materiali semiconduttori drogati di tipo N e di tipo P collegati tra loro da una lamella di materiale metallico; in caso di differenza di temperatura tra il lato freddo ed il lato caldo, si instaura la generazione di una differenza di tensione (e quindi potenzialmente la generazione di una corrente elettrica) secondo l’effetto Seebeck (l'effetto Seebeck è un effetto termoelettrico per cui, in un circuito costituito da conduttori metallici o semiconduttori, una differenza di temperatura genera elettricità). Inoltre, quando ciascuna cella 5 termoelettrica è attraversata da una corrente elettrica si instaura anche un trasferimento di calore dal lato caldo al lato freddo (ovvero un “pompaggio” di calore dal lato caldo al lato freddo che tende a raffreddare il lato caldo ed a riscaldare il lato freddo) secondo l’effetto Peltier (l'effetto Peltier è il fenomeno termoelettrico per cui una corrente elettrica che scorre tra due metalli o semiconduttori differenti posti in contatto, ovvero in una giunzione Peltier, produce un trasferimento di calore; a seconda della direzione della corrente, la giunzione emette o assorbe calore, permettendo di realizzare un dispositivo riscaldante o raffreddante). L’effetto Peltier è generalmente una condizione parassita ed indesiderata che tende a ridurre la differenza di temperatura tra il lato caldo ed il lato freddo e quindi tende a ridurre la potenza PTEG elettrica generata. L’effetto Peltier è tanto più intenso quanto maggiore è l’intensità della corrente elettrica che attraversa ciascuna cella 5 termoelettrica e quindi aumentando l’intensità della corrente elettrica aumenta il trasferimento di calore dal lato caldo al lato freddo (ovvero aumenta il raffreddamento del lato caldo della cella 5 termoelettrica). What described above is well illustrated in Figure 5: when the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is lower than the threshold value TTRH, the control device 15 has the sole objective of maximizing the electrical PTEG power supplied by the thermoelectric generator 1 and therefore the thermoelectric generator 1 operates in a neighborhood of point P1 (corresponding to the maximum electrical PTEG power that can be generated), on the other hand when the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is higher than the threshold TTRH value, the control device 15 tries to decrease the temperature THOT of the hot side of the thermoelectric cells 5 by increasing the intensity of the electrical ITEG current flowing through the thermoelectric generator 1 and therefore the thermoelectric generator 1 operates, for example, in point P2 (corresponding to the electric current I2 and the electric voltage V2) in which the intensity of the electrical ITEG current is greater (but comple the electrical PTEG power generated decreases). Obviously, the greater the difference between the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 and the threshold TTRH value (i.e. the more the hot side of the thermoelectric cells 5 is "overheated"), the greater the intensity of the current must be Electrical ITEG which flows through the thermoelectric generator 1 (to increase the cooling effect) and therefore the smaller the electrical PTEG power generated; in other words, the greater the difference between the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 and the threshold value TTRH, the more it moves to the left (i.e. towards the working point in the voltage / current plane at maximum electrical current ITEG ) the working point in the voltage / current plane imposed on the thermoelectric generator 1 by the control device 15. Each thermoelectric cell 5 is constituted by two doped semiconductor materials of type N and type P connected together by a lamella of metallic material; in case of temperature difference between the cold side and the hot side, the generation of a voltage difference (and therefore potentially the generation of an electric current) is established according to the Seebeck effect (the Seebeck effect is a thermoelectric effect for which, in a circuit consisting of metallic conductors or semiconductors, a temperature difference generates electricity). Furthermore, when each thermoelectric cell 5 is crossed by an electric current, a heat transfer is also established from the hot side to the cold side (i.e. a "pumping" of heat from the hot side to the cold side which tends to cool the hot side and heat the cold side) according to the Peltier effect (the Peltier effect is the thermoelectric phenomenon whereby an electric current flowing between two different metals or semiconductors placed in contact, or in a Peltier junction, produces a heat transfer; depending on the direction of the current, the junction emits or absorbs heat, making it possible to create a heating or cooling device). The Peltier effect is generally a parasitic and unwanted condition that tends to reduce the temperature difference between the hot side and the cold side and therefore tends to reduce the electrical PTEG power generated. The Peltier effect is all the more intense the greater the intensity of the electric current that passes through each thermoelectric cell 5 and therefore increasing the intensity of the electric current increases the heat transfer from the hot side to the cold side (i.e. increases the cooling of the heat of the thermoelectric cell 5).

Secondo quanto sopra descritto, quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è inferiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo ha come unico obiettivo la massimizzazione della potenza PTEG elettrica fornita dal generatore 1 termoelettrico; di conseguenza, il dispositivo 15 di controllo si disinteressa dell’effetto Peltier che rimane un effetto parassita (ovvero indesiderato). Invece, quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è superiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo cerca di diminuire la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche aumentando l’intensità della corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso il generatore 1 termoelettrico; ovvero, il dispositivo 15 di controllo sfrutta l’effetto Peltier (che viene amplificato aumentando l’intensità della corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso il generatore 1 termoelettrico a scapito della potenza PTEG elettrica generata) per diminuire la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche. According to what has been described above, when the temperature THOT of the hot side of the thermoelectric cells 5 is lower than the threshold value TTRH, the control device 15 has the sole objective of maximizing the electrical PTEG power supplied by the thermoelectric generator 1; consequently, the control device 15 is not interested in the Peltier effect which remains a parasitic (or undesirable) effect. On the other hand, when the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is higher than the threshold value TTRH, the control device 15 tries to decrease the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 by increasing the intensity of the electrical ITEG current flowing through the thermoelectric generator 1; that is, the control device 15 exploits the Peltier effect (which is amplified by increasing the intensity of the electrical ITEG current flowing through the thermoelectric generator 1 to the detriment of the electrical PTEG power generated) to decrease the THOT temperature of the hot side of the cells 5 thermoelectric.

Secondo una possibile forma di attuazione illustrata nella figura 6, quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è superiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo utilizza un controllo in retroazione in cui la variabile di retroazione è la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche (quindi l’errore εT del controllo è la differenza tra la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche ed il valore TTRH di soglia) e la variabile di manipolazione (che viene controllata in funzione dell’errore εT di controllo) è l’intensità della corrente ITEG elettrica che fluisce attraverso il generatore 1 termoelettrico. According to a possible embodiment illustrated in Figure 6, when the temperature THOT of the hot side of the thermoelectric cells 5 is higher than the threshold value TTRH, the control device 15 uses a feedback control in which the feedback variable is the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 (therefore the control error εT is the difference between the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 and the threshold value TTRH) and the manipulation variable (which is controlled as a function of the error εT control) is the intensity of the electrical ITEG current flowing through the thermoelectric generator 1.

Secondo una possibile forma di attuazione illustrata nella figura 5, se facendo funzionare il generatore 1 termoelettrico come generatore elettrico (ovvero facendo generare al generatore 1 termoelettrico una potenza PTEG elettrica positiva che viene fornita verso l’esterno dal generatore 1 termoelettrico) la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche non viene ridotta in modo sufficiente, è anche possibile utilizzare una modalità di funzionamento speciale (di emergenza) in cui il generatore 1 termoelettrico viene fatto funzionare come pompa di calore assorbendo dall’esterno una potenza PTEG elettrica (ovvero generando una potenza PTEG elettrica negativa che viene quindi assorbita dal generatore 1 termoelettrico). In altre parole, facendo funzionare il generatore 1 termoelettrico come generatore elettrico il valore massimo della corrente ITEG elettrica è pari al valore IMAX; se tale valore massimo della corrente ITEG elettrico non fosse ancora sufficiente a determinare (per l’effetto Peltier di trasferimento di calore dal lato caldo al lato freddo delle celle 5 termoelettriche) una adeguata diminuzione della temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è possibile incrementare ulteriormente la corrente ITEG elettrica (oltre al valore IMAX) facendo funzionare il generatore 1 termoelettrico come pompa di calore assorbendo dall’esterno una potenza PTEG elettrica. Ovviamente, la modalità di funzionamento come pompa di calore del generatore 1 termoelettrico (ovvero assorbendo dall’esterno una potenza PTEG elettrica) è una modalità di funzionamento eccezionale (di emergenza) che viene utilizzata come “extrema ratio” quando non si riesce a tenere sotto controllo in altro modo la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche per evitare di danneggiare per surriscaldamento le celle 5 termoelettriche stesse. In altre parole, per proteggere le celle 5 termoelettriche da possibili danni per surriscaldamento, in situazione di emergenza è possibile fare funzionare (normalmente per un tempo molto limitato) il generatore 1 termoelettrico come pompa di calore (ovvero assorbendo dall’esterno una potenza PTEG elettrica) in modo da massimizzare il trasferimento di calore dal lato caldo al lato freddo delle celle 5 termoelettriche. According to a possible embodiment illustrated in Figure 5, if by operating the thermoelectric generator 1 as an electrical generator (i.e. by causing the thermoelectric generator 1 to generate a positive electrical PTEG power which is supplied to the outside by the thermoelectric generator 1) the temperature THOT of the the hot side of the thermoelectric cells 5 is not reduced sufficiently, it is also possible to use a special operating mode (emergency) in which the thermoelectric generator 1 is operated as a heat pump by absorbing an electrical PTEG power from the outside (i.e. generating a negative electrical PTEG power which is then absorbed by the thermoelectric generator 1). In other words, by operating the thermoelectric generator 1 as an electric generator, the maximum value of the electrical ITEG current is equal to the IMAX value; if this maximum value of the electrical ITEG current is not yet sufficient to determine (due to the Peltier effect of heat transfer from the hot side to the cold side of the thermoelectric cells 5) an adequate decrease in the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is possible further increase the electrical ITEG current (in addition to the IMAX value) by making the thermoelectric generator 1 work as a heat pump by absorbing an electrical PTEG power from the outside. Obviously, the operating mode as heat pump of the thermoelectric generator 1 (ie absorbing an electrical PTEG power from the outside) is an exceptional (emergency) operating mode that is used as a "last resort" when it is not possible to keep under in another way I control the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 to avoid damaging the thermoelectric cells 5 by overheating. In other words, to protect the thermoelectric cells 5 from possible damage due to overheating, in an emergency situation it is possible to operate (normally for a very limited time) the thermoelectric generator 1 as a heat pump (i.e. absorbing an electrical PTEG power from the outside. ) in order to maximize the heat transfer from the hot side to the cold side of the thermoelectric cells 5.

Nella figura 6, la modalità di funzionamento come pompa di calore del generatore 1 termoelettrico avviene nel punto P3 (corrispondente alla corrente I3 elettrica ed alla tensione V3 elettrica negativa). In Figure 6, the operation mode of the thermoelectric generator 1 as heat pump occurs at point P3 (corresponding to the electric current I3 and the negative electric voltage V3).

Nella figura 7 è illustrato un convertitore 16 elettronico DC-DC che è parte del dispositivo 15 di controllo e collega il generatore 1 termoelettrico (ovvero i due terminali 13 del generatore 1 termoelettrico) alla batteria 14 (ovvero a due terminali della batteria 14) eseguendo continuamente un adattamento (conversione) della tensione VTEG del generatore 1 termoelettrico alla tensione VBAT della batteria 14. In particolare, il convertitore 16 elettronico DC-DC presenta un terminale 17 di ingresso positivo che è direttamente collegato ad un terminale 13 positivo del generatore 1 termoelettrico ed un terminale 18 di ingresso negativo che è collegato a massa GND elettrica assieme ad un terminale 13 negativo del generatore 1 termoelettrico; analogamente, il convertitore 16 elettronico DC-DC presenta un terminale 19 di uscita positivo che è direttamente collegato ad un terminale positivo della batteria 14 ed un terminale 20 di uscita negativo che è collegato a massa GND elettrica assieme ad un terminale negativo della batteria 14. Figure 7 illustrates an electronic DC-DC converter 16 which is part of the control device 15 and connects the thermoelectric generator 1 (i.e. the two terminals 13 of the thermoelectric generator 1) to the battery 14 (i.e. two terminals of the battery 14) by performing continuously an adaptation (conversion) of the voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 to the voltage VBAT of the battery 14. In particular, the electronic DC-DC converter 16 has a positive input terminal 17 which is directly connected to a positive terminal 13 of the thermoelectric generator 1 and a negative input terminal 18 which is connected to electrical ground GND together with a negative terminal 13 of the thermoelectric generator 1; similarly, the electronic DC-DC converter 16 has a positive output terminal 19 which is directly connected to a positive terminal of the battery 14 and a negative output terminal 20 which is connected to electrical ground GND together with a negative terminal of the battery 14.

Secondo quanto illustrato nella figura 7, il convertitore 16 elettronico DC-DC comprende un condensatore C di filtro che è collegato in ingresso al convertitore 16 elettronico DC-DC in parallelo al generatore 1 termoelettrico (ovvero in parallelo ai terminali 17 e 18 di ingresso del convertitore 16 elettronico DC-DC) e comprende un ulteriore condensatore di filtro (non illustrato) che è collegato in uscita al convertitore 16 elettronico DC-DC in parallelo alla batteria 14 (ovvero in parallelo ai terminali 19 e 20 di uscita del convertitore 16 elettronico DC-DC). As illustrated in Figure 7, the electronic DC-DC converter 16 comprises a filter capacitor C which is connected at the input to the electronic DC-DC converter 16 in parallel with the thermoelectric generator 1 (i.e. in parallel with the input terminals 17 and 18 of the DC-DC electronic converter 16) and comprises a further filter capacitor (not shown) which is connected at the output to the electronic DC-DC converter 16 in parallel with the battery 14 (i.e. in parallel with the output terminals 19 and 20 of the electronic converter 16 DC-DC).

Secondo quanto illustrato nella figura 7, il convertitore 16 elettronico DC-DC comprende: As illustrated in Figure 7, the electronic DC-DC converter 16 comprises:

una unica induttanza L che è collegata tra due nodi 21 e 22; a single inductance L which is connected between two nodes 21 and 22;

un transistor Q1 mosfet che è collegato tra il terminale 17 di ingresso positivo ed il nodo 21 con l’interposizione di un diodo D1 (ovvero il diodo D1 è collegato in serie al transistor Q1 mosfet tra il transistor Q1 mosfet stesso ed il nodo 21 e permette un flusso di corrente solo verso il nodo 21); a transistor Q1 mosfet which is connected between the positive input terminal 17 and the node 21 with the interposition of a diode D1 (i.e. the diode D1 is connected in series to the transistor Q1 mosfet between the transistor Q1 mosfet itself and the node 21 and allows a flow of current only towards node 21);

un transistor Q2 mosfet che è collegato tra il nodo 22 e la massa GND elettrica; a mosfet transistor Q2 which is connected between the node 22 and the electrical ground GND;

un diodo D2 che è collegato tra il nodo 22 ed il terminale 19 di uscita positivo e permette un flusso di corrente solo verso il terminale 19 di uscita positivo; a diode D2 which is connected between the node 22 and the positive output terminal 19 and allows a flow of current only towards the positive output terminal 19;

un transistor Q3 mosfet che è collegato tra il terminale 19 di uscita positivo ed il nodo 21 con l’interposizione di un diodo D3 (ovvero il diodo D3 è collegato in serie al transistor Q3 mosfet tra il transistor Q3 mosfet stesso ed il nodo 21 e permette un flusso di corrente solo verso il nodo 21); ed a transistor Q3 mosfet which is connected between the positive output terminal 19 and the node 21 with the interposition of a diode D3 (i.e. the diode D3 is connected in series to the transistor Q3 mosfet between the transistor Q3 mosfet itself and the node 21 and allows a flow of current only towards node 21); and

un transistor Q4 mosfet che è collegato tra il nodo 21 la massa GND elettrica con l’interposizione di un diodo D4 (ovvero il diodo D4 è collegato in serie al transistor Q4 mosfet tra il transistor Q4 mosfet stesso ed il nodo 21 e permette un flusso di corrente solo verso il nodo 21). a transistor Q4 mosfet which is connected between the node 21 the electrical ground GND with the interposition of a diode D4 (i.e. the diode D4 is connected in series to the transistor Q4 mosfet between the transistor Q4 mosfet itself and the node 21 and allows a flow current only towards node 21).

Il convertitore 16 elettronico DC-DC è in grado di trasferire energia elettrica tra il generatore 1 termoelettrico e la batteria 14 sia quando il generatore 1 termoelettrico eroga energia elettrica (e quindi la batteria 14 assorbe energia elettrica e la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico è positiva), sia quando il generatore 1 termoelettrico assorbe energia elettrica (e quindi la batteria 14 eroga energia elettrica e la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico è negativa). In altre parole, il convertitore 16 elettronico DC-DC è bidirezionale in quanto permette di trasferire energia elettrica in entrambe le direzioni. Inoltre, il convertitore 16 elettronico DC-DC è in grado di trasferire energia elettrica tra il generatore 1 termoelettrico e la batteria 14 indipendentemente dal valore effettivo della tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico, ovvero indipendentemente dal fatto che la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico sia (in valore assoluto) maggiore o minore della tensione VBAT della batteria 14. The electronic DC-DC converter 16 is capable of transferring electrical energy between the thermoelectric generator 1 and the battery 14 both when the thermoelectric generator 1 supplies electrical energy (and therefore the battery 14 absorbs electrical energy and the electrical VTEG voltage of the thermoelectric generator 1 is positive), and when the thermoelectric generator 1 absorbs electrical energy (and therefore the battery 14 delivers electrical energy and the electrical VTEG voltage of the thermoelectric generator 1 is negative). In other words, the electronic DC-DC converter 16 is bidirectional as it allows electrical energy to be transferred in both directions. Furthermore, the electronic DC-DC converter 16 is capable of transferring electrical energy between the thermoelectric generator 1 and the battery 14 regardless of the actual value of the electrical VTEG voltage of the thermoelectric generator 1, i.e. regardless of whether the electrical VTEG voltage of the generator 1 thermoelectric is (in absolute value) greater or less than the VBAT voltage of the battery 14.

Il convertitore 16 elettronico DC-DC comprende una unità ECU di controllo che pilota i quattro transistor Q1-Q4 mosfet per fare operare il convertitore 16 elettronico DC-DC nel modo ottimale in funzione della tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico. In particolare, l’unità ECU di controllo confronta la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico (misurata da un apposito sensore di tensione non illustrato) con un valore VTHD+ di soglia positivo predeterminato e con un valore VTHD- di soglia negativo predeterminato ed identifica tre diverse modalità di funzionamento per il convertitore 16 elettronico DC-DC: The electronic DC-DC converter 16 comprises a control unit ECU which drives the four transistors Q1-Q4 mosfet to make the electronic DC-DC converter 16 operate in the optimal way according to the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1. In particular, the control unit ECU compares the electrical VTEG voltage of the thermoelectric generator 1 (measured by a suitable voltage sensor not shown) with a predetermined positive threshold value VTHD + and with a predetermined negative threshold VTHD- value and identifies three different operating modes for the electronic DC-DC converter 16:

una prima modalità di funzionamento quando la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico è positiva e in valore assoluto maggiore del valore VTHD+ di soglia positivo (ovvero VTEG > VTHD+); a first operating mode when the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is positive and in absolute value greater than the positive threshold value VTHD + (ie VTEG> VTHD +);

una seconda modalità di funzionamento quando la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico è positiva o negativa ed compresa tra i due valori VTHD+ e VTHD-di soglia (ovvero VTHD- < VTEG < VTHD+), cioè quando la tensione VTEG elettrica è un intorno di zero; ed a second operating mode when the electrical VTEG voltage of the thermoelectric generator 1 is positive or negative and included between the two threshold values VTHD + and VTHD-(i.e. VTHD- <VTEG <VTHD +), i.e. when the electrical VTEG voltage is a neighborhood of zero; and

una terza modalità di funzionamento quando la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico è negativa minore del valore VTHD- di soglia negativo (ovvero VTEG < VTHD-). a third operating mode when the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is negative less than the negative threshold value VTHD- (ie VTEG <VTHD-).

In valore assoluto, i due valori VTHD+ e VTHD- di soglia possono essere uguali o diversi e sono generalmente pari a qualche Volt (normalmente sono compresi tra 1 e 5 Volt). In absolute value, the two threshold values VTHD + and VTHD- can be the same or different and are generally equal to a few Volts (normally they are between 1 and 5 Volts).

Generalmente, nella prima e nella terza modalità di funzionamento in cui la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico è maggiore del valore VTHD+ o minore del valore VTHD- di soglia negativo, l’unica induttanza L viene alternativamente (ciclicamente) percorsa per un certo periodo di tempo da una corrente elettrica che interessa il generatore 1 termoelettrico e per un altro periodo di tempo da una corrente elettrica che interessa la batteria 14; in altre parole, generalmente nella prima e nella terza modalità di funzionamento in cui la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico è maggiore del valore VTHD+ o minore del valore VTHD- di soglia negativo, l’unica induttanza L viene alternativamente (ciclicamente) collegata per un certo periodo di tempo al generatore 1 termoelettrico e per un altro periodo di tempo alla batteria 14. In questo modo, l’unica induttanza L viene ciclicamente caricata (ovvero aumenta l’energia elettrica reattiva immagazzinata nella induttanza L e quindi aumenta l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) e scaricata (ovvero diminuisce l’energia elettrica reattiva immagazzinata nella induttanza L e quindi diminuisce l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L). Generally, in the first and third operating modes in which the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is greater than the VTHD + value or less than the negative threshold VTHD- value, the single inductance L is alternately (cyclically) traveled for a certain period of time from an electric current affecting the thermoelectric generator 1 and for another period of time from an electric current affecting battery 14; in other words, generally in the first and third operating modes in which the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is greater than the VTHD + value or less than the negative threshold VTHD- value, the single inductance L is alternately (cyclically) connected for a certain period of time to the thermoelectric generator 1 and for another period of time to the battery 14. In this way, the only inductance L is cyclically charged (i.e. increases the reactive electrical energy stored in the inductance L and therefore increases the intensity of the electric current IL which flows through the inductance L) and discharged (i.e. the reactive electric energy stored in the inductance L decreases and therefore the intensity of the electric current IL which flows through the inductance L decreases).

Invece, nella seconda modalità di funzionamento in cui la tensione VTEG elettrica è compresa tra i due valori VTHD+ e VTHD- di soglia, l’unica induttanza L può venire percorsa per un certo periodo di tempo anche da una corrente elettrica che interessa sia il generatore 1 termoelettrico, sia la batteria 14. On the other hand, in the second operating mode in which the electrical VTEG voltage is included between the two threshold values VTHD + and VTHD-, the only inductance L can be traveled for a certain period of time by an electric current which affects both the generator 1 thermoelectric, both the battery 14.

La prima modalità di funzionamento (VTEG > VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7 è illustrata nella figura 8 e prevede che per caricare l’induttanza L (ovvero per fare assorbire alla induttanza L energia elettrica reattiva aumentando l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L al generatore 1 termoelettrico (che in questo caso cede energia elettrica) attivando (portando in conduzione, accendendo) i transistor Q1 e Q2 mosfet in modo tale che la corrente ITEG elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea continua) proveniente dal generatore 1 termoelettrico entri dal terminale 17 di ingresso positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q1 mosfet ed attraverso il diodo D1, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2 mosfet. The first operating mode (VTEG> VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 7 is illustrated in figure 8 and provides that to charge the inductance L (i.e. to make the inductance L absorb reactive electrical energy by increasing the intensity of the current IL that runs through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the thermoelectric generator 1 (which in this case gives off electrical energy) activating (bringing into conduction, turning on) the transistors Q1 and Q2 mosfet so that the current Electrical ITEG (whose path is highlighted with a solid line) coming from thermoelectric generator 1 enters from positive input terminal 17, arrives at node 21 passing through transistor Q1 mosfet and through diode D1, arrives at node 22 passing through inductance L, and finally you get to the electrical GND ground passing through the transistor Q2 mosfet.

Inoltre, la prima modalità di funzionamento (VTEG > VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7 prevede che per scaricare l’induttanza L (ovvero per fare cedere alla induttanza L energia elettrica reattiva diminuendo l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso assorbe energia elettrica) attivando (portando in conduzione, accedendo) il solo transistor Q4 in modo tale che la corrente elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea tratteggiata) che entra nella batteria 14 esca dalla massa GND elettrica, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q4 mosfet ed attraverso il diodo D4, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi al terminale 19 di uscita positivo passando attraverso il diodo D2. Furthermore, the first operating mode (VTEG> VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 7 provides that to discharge the inductance L (i.e. to make the inductance L yield reactive electrical energy by decreasing the intensity of the electric current IL which along the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case absorbs electric energy) activating (bringing into conduction, accessing) only the transistor Q4 so that the electric current (whose path is highlighted with dotted line) that enters the battery 14 comes out of the electrical GND ground, arrives at node 21 passing through the transistor Q4 mosfet and through the diode D4, arrives at node 22 passing through the inductance L, and finally arrives at the output terminal 19 positive passing through diode D2.

In alternativa, nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza L, il transistor Q2 mosfet può essere mantenuto costantemente disattivo (spento) qualora la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico sia sufficientemente maggiore (ad esempio maggiore di 1-3 Volt, tipicamente circa 2 Volt) della tensione VBAT elettrica della batteria 14; in questo caso, la corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L fluisce direttamente nella batteria 14 in entrambe le fasi di carica e scarica. Questo modo di controllo in cui il transistor Q2 mosfet è mantenuto costantemente disattivo riduce la corrente elettrica efficace nel condensatore in uscita disposto in parallelo alla batteria 14 (ovvero collegato tra i due terminali 19 e 20 di uscita e non illustrato nelle figure allegate). Alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance L, the transistor Q2 mosfet can be kept constantly inactive (off) if the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is sufficiently greater (for example greater than 1-3 Volts, typically about 2 Volts) of the electrical voltage VBAT of the battery 14; in this case, the electric current IL that runs through the inductance L flows directly into the battery 14 in both the charging and discharging phases. This control mode in which the mosfet transistor Q2 is kept constantly deactivated reduces the effective electric current in the output capacitor arranged in parallel to the battery 14 (i.e. connected between the two output terminals 19 and 20 and not illustrated in the attached figures).

In alternativa, nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza L, il transistor Q1 mosfet può essere mantenuto costantemente attivo (acceso) qualora la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico sia sufficientemente minore (ad esempio minore di 1-3 Volt, tipicamente circa 2 Volt) della tensione VBAT elettrica della batteria 14; in questo caso, la corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L viene assorbita direttamente dal generatore 1 termoelettrico in entrambe le fasi di carica e scarica. Questo modo di controllo in cui il transistor Q1 mosfet è mantenuto costantemente attivo riduce la corrente elettrica efficace nel condensatore C in ingresso disposto in parallelo al generatore 1 termoelettrico batteria 14 (ovvero collegato tra i due terminali 17 e 18 di ingresso). Alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance L, the transistor Q1 mosfet can be kept constantly active (on) if the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is sufficiently lower (for example, less than 1-3 Volts, typically about 2 Volts) of the electrical voltage VBAT of the battery 14; in this case, the electric current IL that runs through the inductance L is absorbed directly by the thermoelectric generator 1 in both the charging and discharging phases. This control mode in which the mosfet transistor Q1 is kept constantly active reduces the effective electric current in the input capacitor C arranged in parallel with the thermoelectric generator 1 battery 14 (i.e. connected between the two input terminals 17 and 18).

Nella prima modalità di funzionamento, il transistor Q4 mosfet può venire mantenuto costantemente attivo (in conduzione, acceso), ovvero non è necessario attivare e disattivare il transistor Q4 mosfet ma è possibile mantenere sempre attivo il transistor Q4 mosfet indipendentemente dal fatto che l’induttanza L si carichi o si scarichi. In the first operating mode, the Q4 mosfet transistor can be kept constantly active (in conduction, on), i.e. it is not necessary to activate and deactivate the Q4 mosfet transistor but it is possible to always keep the Q4 mosfet transistor active regardless of the fact that the inductance L loads or unloads.

La seconda modalità di funzionamento (VTHD- < VTEG < VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7 è illustrata nella figura 9 e prevede che per caricare l’induttanza L (ovvero per fare assorbire alla induttanza L energia elettrica reattiva aumentando l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso cede energia elettrica) attivando i transistor Q2 e Q3 in modo tale che la corrente elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea continua) che esce dalla batteria 14 passi attraverso il morsetto 19 di uscita positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q3 mosfet ed attraverso il diodo D3, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2 mosfet. The second operating mode (VTHD- <VTEG <VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 7 is illustrated in figure 9 and foresees that to charge the inductance L (that is to make the inductance L absorb reactive electric energy by increasing the 'intensity of the electric current IL flowing through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case gives off electrical energy) activating the transistors Q2 and Q3 so that the electric current (whose path is highlighted with solid line) that comes out of the battery 14 passes through the positive output terminal 19, arrives at node 21 passing through the transistor Q3 mosfet and through the diode D3, arrives at node 22 passing through the inductance L, and finally arrives at the GND electrical ground passing through the Q2 mosfet transistor.

Inoltre, la seconda modalità di funzionamento (VTHD- < VTEG < VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7 prevede che per scaricare l’induttanza L (ovvero per fare cedere alla induttanza L energia elettrica reattiva diminuendo l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso assorbe energia elettrica) ed al generatore 1 termoelettrico (che in questo caso cede energia elettrica ma in misura minima in quanto la sua tensione VTEG elettrica è prossima allo zero) attivando il solo transistor Q1 in modo tale che la corrente ITEG elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea tratteggiata) proveniente dal generatore 1 termoelettrico entri dal terminale 17 di ingresso positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q1 mosfet ed attraverso il diodo D1, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi al morsetto 19 di uscita positivo passando attraverso il diodo D2 . Furthermore, the second operating mode (VTHD- <VTEG <VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 7 provides that to discharge the inductance L (i.e. to make the inductance L yield reactive electrical energy by decreasing the intensity of the current IL that runs through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case absorbs electrical energy) and to the thermoelectric generator 1 (which in this case releases electrical energy but to a minimum extent as its voltage Electric VTEG is close to zero) by activating only the transistor Q1 so that the electric ITEG current (whose path is highlighted with a dashed line) coming from the thermoelectric generator 1 enters from the positive input terminal 17, arrives at node 21 passing through the transistor Q1 mosfet and through the diode D1, you arrive at node 22 passing through the inductance L, and finally you arrive at terminal 19 of positive output passing to through diode D2.

Nella seconda modalità di funzionamento, il transistor Q4 mosfet deve venire mantenuto costantemente disattivo (spento). In the second operating mode, the Q4 mosfet transistor must be kept constantly deactivated (switched off).

La terza modalità di funzionamento (VTEG < VTHD-) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7 è illustrata nella figura 10 e prevede che per caricare l’induttanza L (ovvero per fare assorbire alla induttanza L energia elettrica reattiva aumentando l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso cede energia elettrica) attivando i transistor Q2 e Q3 mosfet in modo tale che la corrente elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea continua) che esce dalla batteria 14 attraverso il terminale 19 di uscita positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q3 mosfet ed attraverso il diodo D3, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2. The third operating mode (VTEG <VTHD-) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 7 is illustrated in figure 10 and provides that to charge the inductance L (i.e. to make the inductance L absorb reactive electrical energy by increasing the intensity of the electric current IL that flows through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case releases electricity) by activating the transistors Q2 and Q3 mosfet so that the electric current (whose path is highlighted with solid line) that comes out of the battery 14 through the positive output terminal 19, arrives at node 21 passing through the transistor Q3 mosfet and through the diode D3, arrives at node 22 passing through the inductance L, and finally arrives at ground GND electric passing through the transistor Q2.

Inoltre, la terza modalità di funzionamento (VTEG < VTHD-) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7 prevede che per scaricare l’induttanza L (ovvero per fare cedere alla induttanza L energia elettrica reattiva diminuendo l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L al generatore 1 termoelettrico (che in questo caso assorbe energia elettrica) attivando i transistor Q1 e Q2 mosfet in modo tale che la corrente ITEG elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea tratteggiata) proveniente dal generatore 1 termoelettrico entri dal terminale 17 di ingresso positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q1 mosfet ed attraverso il diodo D1, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2 mosfet. Furthermore, the third operating mode (VTEG <VTHD-) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 7 provides that to discharge the inductance L (i.e. to make the inductance L yield reactive electrical energy by decreasing the intensity of the electric current IL that runs through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the thermoelectric generator 1 (which in this case absorbs electrical energy) activating the transistors Q1 and Q2 mosfet in such a way that the electrical current ITEG (whose path is highlighted with a dashed) coming from the thermoelectric generator 1 you enter from the positive input terminal 17, you arrive at node 21 passing through the transistor Q1 mosfet and through the diode D1, you arrive at node 22 passing through the inductance L, and finally you arrive at the electrical ground GND passing through the Q2 mosfet transistor.

Nella terza modalità di funzionamento, i transistor Q1 e Q2 mosfet possono venire mantenuti costantemente attivi (in conduzione, accesi), ovvero non è necessario attivare e disattivare i transistor Q1 e Q2 mosfet ma è possibile mantenere sempre attivi i transistor Q1 e Q2 mosfet. In the third operating mode, the Q1 and Q2 mosfet transistors can be kept constantly active (in conduction, on), i.e. it is not necessary to activate and deactivate the Q1 and Q2 mosfet transistors but it is possible to keep the Q1 and Q2 mosfet transistors always active.

Nella figura 11 è illustrata una variante del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7 che si differenza dal convertitore 16 elettronico DC-DC illustrato nella figura 7 per la presenza di un ulteriore nodo 23 su cui sono collegati il transistor Q1 mosfet prima del diodo D1 ed il transistor Q4 mosfet dopo il diodo D4, mentre il diodo D1 collega il nodo 23 al nodo 21; in altre parole, nella forma di attuazione illustrata nella figura 11, il transistor Q1 mosfet è collegato tra il terminale 17 di ingresso positivo ed il nodo 23 senza l’interposizione del diodo D1, il transistor Q4 mosfet è collegato tra il nodo 23 e la massa GND elettrica con l’interposizione del diodo D4, ed il diodo D1 collega il nodo 23 al nodo 21 permettendo un flusso di corrente solo verso il nodo 21. Figure 11 illustrates a variant of the electronic DC-DC converter 16 of figure 7 which differs from the electronic DC-DC converter 16 illustrated in figure 7 due to the presence of a further node 23 on which the transistor Q1 mosfet is connected before the diode D1 and the transistor Q4 mosfet after the diode D4, while the diode D1 connects the node 23 to the node 21; in other words, in the embodiment illustrated in Figure 11, the transistor Q1 mosfet is connected between the positive input terminal 17 and the node 23 without the interposition of the diode D1, the transistor Q4 mosfet is connected between the node 23 and the electrical ground GND with the interposition of diode D4, and diode D1 connects node 23 to node 21 allowing a flow of current only towards node 21.

Nelle Figure 12, 13 e 14 sono illustrate le tre modalità di funzionamento del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 7. Figures 12, 13 and 14 illustrate the three operating modes of the electronic DC-DC converter 16 of Figure 7.

La prima modalità di funzionamento (VTEG > VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 11 è illustrata nella figura 12 e prevede che per caricare l’induttanza L (ovvero per fare assorbire alla induttanza L energia elettrica reattiva aumentando l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L al generatore 1 termoelettrico (che in questo caso cede energia elettrica) vengano attivati (portati in conduzione, accesi) i transistor Q1 e Q2 mosfet in modo tale che la corrente ITEG elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea continua) proveniente dal generatore 1 termoelettrico entri dal terminale 17 di ingresso positivo, arrivi al nodo 23 passando attraverso il transistor Q1 mosfet, arrivi al nodo 21 passando attraverso il diodo D1, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L (che viene caricata, ovvero assorbe energia elettrica reattiva, aumentando l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L), ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2 mosfet. The first operating mode (VTEG> VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 11 is illustrated in figure 12 and provides that to charge the inductance L (i.e. to make the inductance L absorb reactive electrical energy by increasing the intensity of the current IL that runs through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the thermoelectric generator 1 (which in this case releases electricity) the transistors Q1 and Q2 mosfet are activated (brought into conduction, switched on) so that the electrical current ITEG (whose path is highlighted with a solid line) coming from thermoelectric generator 1 enters from positive input terminal 17, arrives at node 23 passing through transistor Q1 mosfet, arrives at node 21 passing through diode D1, arrives at node 22 passing through the inductance L (which is charged, that is, it absorbs reactive electric energy, increasing the intensity of the electric current IL that runs through the inductance L), and finally arrive at the electrical ground GND passing through the transistor Q2 mosfet.

Inoltre, la prima modalità di funzionamento (VTEG > VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 11 prevede che per scaricare l’induttanza L (ovvero per fare cedere alla induttanza L energia elettrica reattiva diminuendo l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso assorbe energia elettrica) venga attivato (portato in conduzione, acceso) il solo transistor Q4 in modo tale che la corrente elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea tratteggiata) che entra nella batteria 14 esca dalla massa GND elettrica, arrivi al nodo 23 passando attraverso il transistor Q4 mosfet ed attraverso il diodo D4, arrivi al nodo 21 passando attraverso il diodo D1, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L (che viene scaricata, ovvero cede energia elettrica reattiva, diminuendo l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L), ed infine arrivi al terminale 19 di uscita positivo passando attraverso il diodo D2. Furthermore, the first operating mode (VTEG> VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 11 provides that to discharge the inductance L (that is to make the inductance L yield reactive electrical energy by decreasing the intensity of the electric current IL which along the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case absorbs electrical energy) the transistor Q4 only is activated (brought into conduction, turned on) so that the electric current (whose path is highlighted with dotted line) that enters the battery 14 comes out of the electrical GND mass, arrives at node 23 passing through the transistor Q4 mosfet and through the diode D4, arrives at node 21 passing through the diode D1, arrives at node 22 passing through the inductance L (which is discharged, i.e. it releases reactive electrical energy, decreasing the intensity of the electric current IL that runs through inductance L), and finally arrives at terminal 19 d i positive output passing through diode D2.

In alternativa, nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza L, il transistor Q2 mosfet può essere mantenuto costantemente disattivo (spento) qualora la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico sia sufficientemente maggiore (ad esempio maggiore di 1-3 Volt, tipicamente circa 2 Volt) della tensione VBAT elettrica della batteria 14; in questo caso, la corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L fluisce direttamente nella batteria 14 in entrambe le fasi di carica e scarica. Questo modo di controllo in cui il transistor Q2 mosfet è mantenuto costantemente disattivo riduce la corrente elettrica efficace nel condensatore in uscita disposto in parallelo alla batteria 14 (ovvero collegato tra i due terminali 19 e 20 di uscita e non illustrato nelle figure allegate). Alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance L, the transistor Q2 mosfet can be kept constantly inactive (off) if the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is sufficiently greater (for example greater than 1-3 Volts, typically about 2 Volts) of the electrical voltage VBAT of the battery 14; in this case, the electric current IL that runs through the inductance L flows directly into the battery 14 in both the charging and discharging phases. This control mode in which the mosfet transistor Q2 is kept constantly deactivated reduces the effective electric current in the output capacitor arranged in parallel to the battery 14 (i.e. connected between the two output terminals 19 and 20 and not illustrated in the attached figures).

In alternativa, nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza L, il transistor Q1 mosfet può essere mantenuto costantemente attivo (acceso) qualora la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico sia sufficientemente minore (ad esempio minore di 1-3 Volt, tipicamente circa 2 Volt) della tensione VBAT elettrica della batteria 14; in questo caso, la corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L viene assorbita direttamente dal generatore 1 termoelettrico in entrambe le fasi di carica e scarica. Questo modo di controllo in cui il transistor Q1 mosfet è mantenuto costantemente attivo riduce la corrente elettrica efficace nel condensatore C in ingresso disposto in parallelo al generatore 1 termoelettrico batteria 14 (ovvero collegato tra i due terminali 17 e 18 di ingresso). Alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance L, the transistor Q1 mosfet can be kept constantly active (on) if the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 is sufficiently lower (for example, less than 1-3 Volts, typically about 2 Volts) of the electrical voltage VBAT of the battery 14; in this case, the electric current IL that runs through the inductance L is absorbed directly by the thermoelectric generator 1 in both the charging and discharging phases. This control mode in which the mosfet transistor Q1 is kept constantly active reduces the effective electric current in the input capacitor C arranged in parallel with the thermoelectric generator 1 battery 14 (i.e. connected between the two input terminals 17 and 18).

Nella prima modalità di funzionamento, il transistor Q4 mosfet può venire mantenuto costantemente attivo (in conduzione, acceso), ovvero non è necessario attivare e disattivare il transistor Q4 mosfet ma è possibile mantenere sempre attivo il transistor Q4 mosfet indipendentemente dal fatto che l’induttanza L si carichi o si scarichi. In the first operating mode, the Q4 mosfet transistor can be kept constantly active (in conduction, on), i.e. it is not necessary to activate and deactivate the Q4 mosfet transistor but it is possible to always keep the Q4 mosfet transistor active regardless of the fact that the inductance L loads or unloads.

La seconda modalità di funzionamento (VTHD- < VTEG < VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 11 è illustrata nella figura 13 e prevede che per caricare l’induttanza L (ovvero per fare assorbire alla induttanza L energia elettrica reattiva aumentando l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso cede energia elettrica) attivando i transistor Q2 e Q3 in modo tale che la corrente elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea continua) che esce dalla batteria 14 passi attraverso il morsetto 19 di uscita positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q3 mosfet ed attraverso il diodo D3, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2 mosfet. The second operating mode (VTHD- <VTEG <VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 11 is illustrated in figure 13 and provides that to charge the inductance L (i.e. to make the inductance L absorb reactive electrical energy by increasing the 'intensity of the electric current IL flowing through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case gives off electrical energy) activating the transistors Q2 and Q3 so that the electric current (whose path is highlighted with solid line) that comes out of the battery 14 passes through the positive output terminal 19, arrives at node 21 passing through the transistor Q3 mosfet and through the diode D3, arrives at node 22 passing through the inductance L, and finally arrives at the GND electrical ground passing through the Q2 mosfet transistor.

Inoltre, la seconda modalità di funzionamento (VTHD- < VTEG < VTHD+) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 11 prevede che per scaricare l’induttanza L (ovvero per fare cedere alla induttanza L energia elettrica reattiva diminuendo l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso assorbe energia elettrica) ed al generatore 1 termoelettrico (che in questo caso cede energia elettrica ma in misura minima in quanto la sua tensione VTEG elettrica è prossima allo zero) attivando il solo transistor Q1 in modo tale che la corrente ITEG elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea tratteggiata) proveniente dal generatore 1 termoelettrico entri dal terminale 17 di ingresso positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q1 mosfet ed attraverso il diodo D1, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi al morsetto 19 di uscita positivo passando attraverso il diodo D2. Furthermore, the second operating mode (VTHD- <VTEG <VTHD +) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 11 provides that to discharge the inductance L (i.e. to make the inductance L yield reactive electrical energy by decreasing the intensity of the current IL that runs through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case absorbs electrical energy) and to the thermoelectric generator 1 (which in this case releases electrical energy but to a minimum extent as its voltage Electric VTEG is close to zero) by activating only the transistor Q1 so that the electric ITEG current (whose path is highlighted with a dashed line) coming from the thermoelectric generator 1 enters from the positive input terminal 17, arrives at node 21 passing through the transistor Q1 mosfet and through the diode D1, you arrive at node 22 passing through the inductance L, and finally you arrive at terminal 19 of positive output passing through diode D2.

Nella seconda modalità di funzionamento, il transistor Q4 mosfet deve venire mantenuto costantemente disattivo (spento). In the second operating mode, the Q4 mosfet transistor must be kept constantly deactivated (switched off).

La terza modalità di funzionamento (VTEG < VTHD-) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 11 è illustrata nella figura 14 e prevede che per caricare l’induttanza L (ovvero per fare assorbire alla induttanza L energia elettrica reattiva aumentando l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L alla batteria 14 (che in questo caso cede energia elettrica) attivando<i transistor Q2 e Q3 mosfet in modo tale che la corrente elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea tratteggiata) che esce dal terminale 19 di uscita positivo, arrivi al nodo 21 passando attraverso il transistor Q3 mosfet ed attraverso il diodo D3, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2 mosfet. The third operating mode (VTEG <VTHD-) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 11 is illustrated in figure 14 and provides that to charge the inductance L (i.e. to make the inductance L absorb reactive electrical energy by increasing the intensity of the electric current IL that flows through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the battery 14 (which in this case releases electrical energy) by activating <the transistors Q2 and Q3 mosfet in such a way that the electric current (whose path is highlighted with dotted line) that comes out from the positive output terminal 19, arrives at node 21 passing through the transistor Q3 mosfet and through the diode D3, arrives at node 22 passing through the inductance L, and finally arrives at the electrical ground GND passing through the Q2 mosfet transistor.

Inoltre, la terza modalità di funzionamento (VTEG < VTHD-) del convertitore 16 elettronico DC-DC della figura 11 prevede che per scaricare l’induttanza L (ovvero per fare cedere alla induttanza L energia elettrica reattiva diminuendo l’intensità della corrente IL elettrica che percorre l’induttanza L) sia necessario collegare l’induttanza L al generatore 1 termoelettrico (che in questo caso assorbe energia elettrica) attivando<i transistor Q1 e Q2 mosfet in modo tale che la corrente ITEG elettrica (il cui percorso è evidenziato con linea tratteggia) proveniente dal generatore 1 termoelettrico entri dal terminale 17 di ingresso positivo, arrivi al nodo 23 passando attraverso il transistor Q1 mosfet, arrivi al nodo 21 passando attraverso il diodo D1, arrivi al nodo 22 passando attraverso l’induttanza L, ed infine arrivi alla massa GND elettrica passando attraverso il transistor Q2 mosfet. Furthermore, the third operating mode (VTEG <VTHD-) of the electronic DC-DC converter 16 of figure 11 provides that to discharge the inductance L (i.e. to make the inductance L yield reactive electrical energy by decreasing the intensity of the electric current IL that runs through the inductance L) it is necessary to connect the inductance L to the thermoelectric generator 1 (which in this case absorbs electrical energy) by activating <the transistors Q1 and Q2 mosfet so that the electrical current ITEG (whose path is highlighted with dashed line) coming from thermoelectric generator 1 you enter from the positive input terminal 17, you arrive at node 23 passing through the transistor Q1 mosfet, you arrive at node 21 passing through the diode D1, you arrive at node 22 passing through the inductance L, and finally you get to the electrical GND ground by passing through the Q2 mosfet transistor.

Nella terza modalità di funzionamento, i transistor Q1 e Q2 mosfet possono venire mantenuti costantemente attivi (in conduzione, accesi), ovvero non è necessario attivare e disattivare i transistor Q1 e Q2 mosfet ma è possibile mantenere sempre attivi i transistor Q1 e Q2 mosfet. In the third operating mode, the Q1 and Q2 mosfet transistors can be kept constantly active (in conduction, on), i.e. it is not necessary to activate and deactivate the Q1 and Q2 mosfet transistors but it is possible to keep the Q1 and Q2 mosfet transistors always active.

Nella figura 15 è illustrata una logica di controllo implementata nella unità ECU di controllo che pilota il convertitore 16 elettronico DC-DC (indifferentemente se nella forma di attuazione illustrata nella figura 7 o nella forma di attuazione illustrata nella figura 11); secondo tale logica di controllo viene utilizzato un controllo in retroazione in cui la variabile di retroazione è la corrente ITEG elettrica continua che circola nel generatore 1 termoelettrico. Figure 15 illustrates a control logic implemented in the control unit ECU which drives the electronic DC-DC converter 16 (regardless of whether in the embodiment illustrated in Figure 7 or in the embodiment illustrated in Figure 11); according to this control logic, a feedback control is used in which the feedback variable is the direct electrical current ITEG which circulates in the thermoelectric generator 1.

Quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è inferiore al valore TTRH di soglia il dispositivo 15 di controllo ha come unico obiettivo la massimizzazione della potenza PTEG elettrica fornita dal generatore 1 termoelettrico e quindi il valore della corrente ITEG elettrica continua che circola nel generatore 1 termoelettrico viene stabilito secondo i sopra citati metodi di ottimizzazione noti indicati con l’acronimo di “MPPT”; in altre parole, un valore ITEG-REF di riferimento della corrente ITEG elettrica continua che circola nel generatore 1 termoelettrico viene determinato unicamente secondo i sopra citati metodi di ottimizzazione noti indicati con l’acronimo di “MPPT”. When the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is lower than the threshold value TTRH, the control device 15 has the sole objective of maximizing the electrical PTEG power supplied by the thermoelectric generator 1 and therefore the value of the continuous electrical ITEG current circulating in the thermoelectric generator 1 is established according to the above mentioned known optimization methods indicated with the acronym of "MPPT"; in other words, a reference ITEG-REF value of the direct electrical ITEG current circulating in the thermoelectric generator 1 is determined solely according to the aforementioned known optimization methods indicated with the acronym of "MPPT".

Invece, quando la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche è superiore al valore TTRH di soglia, il dispositivo 15 di controllo ha come obiettivo il raffreddamento delle celle 5 termoelettriche e quindi viene determinato un valore ITEG-REF di riferimento della corrente ITEG elettrica continua che circola nel generatore 1 termoelettrico in funzione dell’errore εT del controllo (pari alla differenza tra la temperatura THOT del lato caldo delle celle 5 termoelettriche ed il valore TTRH di soglia come descritto in precedenza in relazione a quanto illustrato nella figura 6). On the other hand, when the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 is higher than the threshold value TTRH, the control device 15 has as its objective the cooling of the thermoelectric cells 5 and therefore a reference ITEG-REF value of the electrical ITEG current is determined. continuous flow circulating in the thermoelectric generator 1 as a function of the control error εT (equal to the difference between the THOT temperature of the hot side of the thermoelectric cells 5 and the threshold value TTRH as previously described in relation to what is illustrated in Figure 6).

Indipendentemente da come viene determinato il valore ITEG-REF di riferimento della corrente ITEG elettrica continua che circola nel generatore 1 termoelettrico, viene determinato un errore εI del controllo (pari alla differenza tra il valore ITEG-REF di riferimento ed il valore ITEG effettivo della corrente ITEG elettrica continua che circola nel generatore 1 termoelettrico), ed in funzione dell’errore εI del controllo viene determinato (mediante un controllore 24) un valore IL-REF di riferimento della corrente IL elettrica che circola attraverso l’induttanza L. Il valore IL-REF di riferimento della corrente IL elettrica che circola attraverso l’induttanza L viene fornito ad un modulatore 25 PWM che riceve in ingresso anche la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico e genera i segnali S1PWM, S2PWM, S3PWM ed S4 di pilotaggio per controllare i transistor Q1-Q4 mosfet in modo tale che la corrente IL elettrica (media) che circola attraverso l’induttanza L sia pari al valore IL-REF di riferimento. Regardless of how the ITEG-REF reference value of the direct electrical current ITEG circulating in the thermoelectric generator 1 is determined, a control error εI is determined (equal to the difference between the reference ITEG-REF value and the actual ITEG value of the Continuous electrical ITEG which circulates in thermoelectric generator 1), and as a function of the error εI of the control a reference value IL-REF of the electric current IL circulating through the inductance L is determined (by means of a controller 24). -REF of reference of the electric current IL which circulates through the inductance L is supplied to a modulator 25 PWM which also receives in input the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 and generates the driving signals S1PWM, S2PWM, S3PWM and S4 to control the transistors Q1-Q4 mosfet in such a way that the electric current IL (average) that circulates through the inductance L is equal to the value and the reference IL-REF.

In particolare, i segnali S1PWM, S2PWM e S3PWM di pilotaggio sono destinati rispettivamente a pilotare i transistor Q1-Q3 mosfet e presentano una modulazione di larghezza di impulso (o PWM, acronimo di “Pulse-Width Modulation”); infatti, il pilotaggio dei transistor Q1-Q3 mosfet influenza direttamente il valore della corrente IL elettrica che circola attraverso l’induttanza L. Invece il segnale S4 di controllo è privo di modulazione, dipende unicamente dal confronto tra la tensione VTEG elettrica del generatore 1 termoelettrico ed i due valori VTHD+ e VTHD- di soglia ed è destinato a pilotare il transistor Q4 mosfet per “selezionare” la modalità di funzionamento del convertitore 16 elettronico DC-DC. In particular, the driving signals S1PWM, S2PWM and S3PWM are respectively intended to drive the Q1-Q3 mosfet transistors and have a pulse width modulation (or PWM, acronym of “Pulse-Width Modulation”); in fact, the driving of the transistors Q1-Q3 mosfet directly affects the value of the electric current IL which circulates through the inductance L. Instead the control signal S4 is devoid of modulation, it depends solely on the comparison between the electrical voltage VTEG of the thermoelectric generator 1 and the two threshold values VTHD + and VTHD- and is intended to drive the Q4 mosfet transistor to "select" the operating mode of the electronic DC-DC converter 16.

Nella figura 16 è illustrata una possibile strategia di gestione utilizzando i due valori VTHD+ e VTHD- di soglia; tale strategia di gestione è implementata nella unità ECU di controllo e potrebbe venire implementata con un circuito fisico oppure con un software che viene eseguito in un microprocessore. Figure 16 illustrates a possible management strategy using the two threshold values VTHD + and VTHD-; this management strategy is implemented in the control unit ECU and could be implemented with a physical circuit or with a software that runs in a microprocessor.

Secondo una preferita forma di attuazione, l’unità ECU di controllo controlla la corrente IL elettrica che circola attraverso l’induttanza L mediante un controllo ad isteresi che prevede di mantenere la corrente IL elettrica all’interno di una fascia di controllo che è centrata sul valore IL-REF di riferimento (ovvero mediamente è pari al valore IL-REF di riferimento): la corrente IL elettrica viene fatta crescere fino ad arrivare ad un limite superiore della fascia di controllo, quindi quando la corrente IL elettrica raggiunge il limite superiore della fascia di controllo la corrente IL elettrica viene fatta scendere fino ad arrivare ad un limite inferiore della fascia di controllo, quindi quando la corrente IL elettrica raggiunge il limite inferiore della fascia di controllo la corrente IL elettrica viene fatta crescere nuovamente e così via. Secondo altre forme di attuazione equivalenti, l’unità ECU di controllo controlla la corrente IL elettrica che circola attraverso l’induttanza L mediante un controllo diverso dal controllo ad isteresi (ad esempio un controllo “peak current mode” oppure un controllo “average current mode”). According to a preferred embodiment, the control unit ECU controls the electric current IL which circulates through the inductance L by means of a hysteresis control which provides for maintaining the electric current IL within a control band which is centered on the reference IL-REF value (i.e. on average it is equal to the reference IL-REF value): the electric current IL is made to increase until it reaches an upper limit of the control band, therefore when the electric current IL reaches the upper limit of the control band the electric current IL is made to decrease until it reaches a lower limit of the control band, then when the electric current IL reaches the lower limit of the control band the electric current IL is made to increase again and so on. According to other equivalent embodiments, the control unit ECU controls the electric current IL which circulates through the inductance L by means of a control different from the hysteresis control (for example a "peak current mode" control or an "average current mode control" ").

E’ importante sottolineare che i diodi D1-D4 del convertitore 16 elettronico DC-DC vanno intesi come dispositivi elettronici aventi il funzionamento di diodi, ma fisicamente possono essere realizzati effettivamente con diodi oppure fisicamente possono essere realizzati con transistor mosfet che vengono fatti funzionare come se fossero dei diodi in modo tale da ridurre la caduta di tensione (e quindi la perdita di potenza) a cavallo dei diodi D1-D4. It is important to underline that the diodes D1-D4 of the electronic DC-DC converter 16 are to be understood as electronic devices having the operation of diodes, but physically they can actually be made with diodes or physically they can be made with mosfet transistors that are operated as if were diodes in such a way as to reduce the voltage drop (and therefore the power loss) across the diodes D1-D4.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, i transistor Q1-Q4 sono di tipo mosfet; ovviamente, secondo altre forme di attuazione non illustrate i transistor possono essere di tipo diverso. In the embodiment illustrated in the attached figures, the transistors Q1-Q4 are of the mosfet type; obviously, according to other embodiments not shown, the transistors can be of a different type.

Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il generatore 1 di calore è disposto nel sistema di scarico del motore a combustione interna (ovvero sfrutta il calore posseduto dai gas di scarico del motore a combustione interna). Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, il generatore 1 di calore è disposto nel sistema di aspirazione del motore a combustione interna all’interno di un intercooler (ovvero sfrutta il calore posseduto dall’aria in aspirazione in uscita da un compressore di un turbocompressore). In the embodiment illustrated in the attached figures, the heat generator 1 is arranged in the exhaust system of the internal combustion engine (ie it exploits the heat possessed by the exhaust gases of the internal combustion engine). According to a different embodiment not shown, the heat generator 1 is arranged in the intake system of the internal combustion engine inside an intercooler (i.e. it exploits the heat possessed by the intake air leaving a turbocharger compressor ).

Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione. The embodiments described here can be combined with each other without departing from the scope of protection of the present invention.

Il convertitore 16 elettronico DC-DC sopra descritto presenta numerosi vantaggi. The DC-DC electronic converter 16 described above has numerous advantages.

In primo luogo, il convertitore 16 elettronico DC-DC sopra descritto permette di pilotare il generatore 1 termoelettrico in modo efficiente ed efficace sia quando il generatore termoelettrico presenta una tensione VTEG positiva (fornendo energia elettrica), sia quando il generatore 1 termoelettrico presenta una tensione VTEG negativa (assorbendo energia elettrica). In the first place, the DC-DC electronic converter 16 described above allows the thermoelectric generator 1 to be driven efficiently and effectively both when the thermoelectric generator has a positive VTEG voltage (supplying electricity), and when the thermoelectric generator 1 has a voltage VTEG negative (absorbing electrical energy).

Inoltre, il convertitore 16 elettronico DC-DC sopra descritto presenta un costo relativamente contenuto in quanto è composto da una unica induttanza L e da otto componenti elettronici (i quattro transistor Q1-Q4 mosfet ed i quattro diodi D1-D4). Furthermore, the DC-DC electronic converter 16 described above has a relatively low cost as it is composed of a single inductance L and eight electronic components (the four transistors Q1-Q4 mosfet and the four diodes D1-D4).

ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE LIST OF REFERENCE NUMBERS OF THE FIGURES

1 generatore termoelettrico 1 thermoelectric generator

2 tubo di ingresso 2 inlet pipe

3 tubo di uscita 3 outlet tube

4 involucro 4 casing

5 celle termoelettriche 5 thermoelectric cells

6 elemento di alimentazione 6 power element

7 condotto 7 duct

8 apertura di ingresso 8 entrance opening

9 apertura di uscita 9 exit opening

10 parete di scambio 10 exchange wall

11 elemento di raffreddamento 12 parete di scambio 11 cooling element 12 exchange wall

13 terminali 13 terminals

14 batteria 14 battery

15 dispositivo di controllo 15 control device

16 convertitore elettronico DC-DC 17 terminale di ingresso 16 electronic DC-DC converter 17 input terminal

18 terminale di ingresso 18 input terminal

19 terminale di uscita 19 output terminal

20 terminale di uscita 20 output terminal

21 nodo 21 knot

22 nodo 22 knot

23 nodo 23 knot

24 controllore 24 controller

25 modulatore PWM 25 PWM modulator

VTEG tensione elettrica VTEG electrical voltage

ITEG corrente elettrica ITEG electric current

PTEG potenza elettrica PTEG electric power

A retta A straight line

B curva B curve

P1 punto di lavoro P1 working point

P2 punto di lavoro P2 working point

THOT temperatura del lato caldo TTRH valore di soglia THOT hot side temperature TTRH threshold value

εT errore del controllo εT control error

VBAT tensione elettrica VBAT electrical voltage

GND massa elettrica GND electrical ground

D1 diodo D1 diode

D2 diodo D2 diode

D3 diodo D3 diode

D4 diodo D4 diode

Q1 transistor mosfet Q1 transistor mosfet

Q2 transistor mosfet Q2 transistor mosfet

Q3 transistor mosfet Q3 transistor mosfet

Q4 transistor mosfet Q4 transistor mosfet

C condensatore C capacitor

L induttanza Inductance

ECU unità di controllo ECU control unit

VTHD+ valore di soglia positivo VTHD- valore di soglia negativo S1PWM segnale di pilotaggio S2PWM segnale di pilotaggio S3PWM segnale di pilotaggio VTHD + positive threshold value VTHD- negative threshold value S1PWM control signal S2PWM control signal S3PWM control signal

S4 segnale di pilotaggio S4 driving signal

Claims (17)

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Convertitore (16) elettronico DC-DC per pilotare un generatore (1) termoelettrico per un motore a combustione interna; il convertitore (16) elettronico DC-DC comprende: un terminale (17) di ingresso positivo che è direttamente collegabile ad un terminale (13) positivo del generatore (1) termoelettrico ed un terminale (18) di ingresso negativo che è collegato ad una massa (GND) elettrica a cui è collegabile anche un terminale (13) negativo del generatore (1) termoelettrico; un terminale (19) di uscita positivo che è direttamente collegabile ad un terminale positivo di una batteria (14) ed un terminale (20) di uscita negativo che è collegato alla massa (GND) elettrica a cui è collegabile anche un terminale negativo della batteria (14); una unica induttanza (L) che collega un primo nodo (21) ad un secondo nodo (22); un primo transistor (Q1) che collega il terminale (17) di ingresso positivo al primo nodo (21); un secondo transistor (Q2) che collega il secondo nodo (22) alla massa (GND) elettrica; un primo diodo (D2) che collega il secondo nodo (22) al terminale (19) di uscita positivo e consente un flusso di corrente solo verso il terminale (19) di uscita positivo; ed un secondo diodo (D4) che collega il primo nodo (21) alla massa (GND) elettrica e consente un flusso di corrente solo verso il primo nodo (21); il convertitore (16) elettronico DC-DC è caratterizzato dal fatto di comprendere: un terzo transistor (Q3) che collega il primo nodo (21) al terminale (19) di uscita positivo; un terzo diodo (D3) che è collegato in serie al terzo transistor (Q3) tra il primo nodo (21) ed il terminale (19) di uscita positivo e consente un flusso di corrente solo verso il primo nodo (21); un quarto transistor (Q4) che è collegato in serie al secondo diodo (D4) tra il primo nodo (21) e la massa (GND) elettrica; ed un quarto diodo (D1) che è collegato al primo nodo (21) a valle del primo transistor (Q1) e consente un flusso di corrente solo verso il primo nodo (21). R I V E N D I C A Z I O N I 1) Electronic DC-DC converter (16) to drive a thermoelectric generator (1) for an internal combustion engine; the electronic DC-DC converter (16) includes: a positive input terminal (17) which can be directly connected to a positive terminal (13) of the thermoelectric generator (1) and a negative input terminal (18) which is connected to an electrical ground (GND) to which a negative terminal (13) of the thermoelectric generator (1); a positive output terminal (19) which can be directly connected to a positive terminal of a battery (14) and a negative output terminal (20) which is connected to the electrical ground (GND) to which a negative terminal of the battery can also be connected (14); a single inductance (L) which connects a first node (21) to a second node (22); a first transistor (Q1) which connects the positive input terminal (17) to the first node (21); a second transistor (Q2) which connects the second node (22) to the electrical ground (GND); a first diode (D2) which connects the second node (22) to the positive output terminal (19) and allows a current flow only towards the positive output terminal (19); and a second diode (D4) which connects the first node (21) to the electrical ground (GND) and allows a current flow only towards the first node (21); the electronic DC-DC converter (16) is characterized in that it comprises: a third transistor (Q3) which connects the first node (21) to the positive output terminal (19); a third diode (D3) which is connected in series to the third transistor (Q3) between the first node (21) and the positive output terminal (19) and allows a current flow only towards the first node (21); a fourth transistor (Q4) which is connected in series to the second diode (D4) between the first node (21) and the electrical ground (GND); and a fourth diode (D1) which is connected to the first node (21) downstream of the first transistor (Q1) and allows a current flow only towards the first node (21). 2) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 1, in cui: il quarto diodo (D1) è collegato in serie al primo transistor (Q1) e la serie del primo transistor (Q1) e del quarto diodo (D1) collega direttamente il terminale (17) di ingresso positivo al primo nodo (21); e la serie del quarto transistor (Q4) e del secondo diodo (D4) collega direttamente la massa (GND) elettrica al primo nodo (21). 2) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 1, wherein: the fourth diode (D1) is connected in series to the first transistor (Q1) and the series of the first transistor (Q1) and the fourth diode (D1) directly connects the positive input terminal (17) to the first node (21); And the series of the fourth transistor (Q4) and of the second diode (D4) directly connects the electrical ground (GND) to the first node (21). 3) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 2 e comprendente una unità (ECU) di controllo che è configurata per confrontare una tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico con un valore (VTHD+) di soglia positivo predeterminato e con un valore (VTHD-) di soglia negativo predeterminato ed in funzione del confronto identifica tre diverse modalità di funzionamento: una prima modalità di funzionamento quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è positiva e maggiore del valore (VTHD+) di soglia positivo; una seconda modalità di funzionamento quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è compresa tra i due valori (VTHD-, VTHD+) di soglia; ed una terza modalità di funzionamento quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è negativa e minore del valore (VTHD-) di soglia negativo. 3) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 2 and comprising a control unit (ECU) which is configured to compare an electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) with a predetermined positive threshold value (VTHD +) and with a predetermined negative threshold value (VTHD-) and as a function of the comparison it identifies three different operating modes: a first operating mode when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is positive and greater than the positive threshold value (VTHD +); a second operating mode when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is between the two threshold values (VTHD-, VTHD +); and a third operating mode when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is negative and less than the negative threshold value (VTHD-). 4) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 3, in cui: la prima modalità di funzionamento prevede che per caricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) al generatore (1) termoelettrico attivando il primo transistor (Q1) ed il secondo transistor (Q2) in modo tale che la corrente (ITEG) elettrica proveniente dal generatore (1) termoelettrico entri dal terminale (17) di ingresso positivo, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il primo transistor (Q1) ed attraverso il quarto diodo (D1), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2); e la prima modalità di funzionamento prevede che per scaricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) attivando il solo quarto transistor (Q4) in modo tale che la corrente elettrica che entra nella batteria (14) esca dalla massa (GND) elettrica, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il quarto transistor (Q4) ed attraverso il secondo diodo (D4), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi al terminale (19) di uscita positivo passando attraverso il primo diodo (D2). 4) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 3, wherein: the first operating mode provides that to load the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the thermoelectric generator (1) by activating the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2) so that the current (ITEG) electricity coming from thermoelectric generator (1) you enter from the positive input terminal (17), you arrive at the first node (21) passing through the first transistor (Q1) and through the fourth diode (D1), you arrive at the second node ( 22) passing through the inductance (L), and finally reaches the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2); And the first operating mode foresees that to discharge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) by activating only the fourth transistor (Q4) so that the electric current entering the battery (14 ) leave the electrical ground (GND), arrive at the first node (21) passing through the fourth transistor (Q4) and through the second diode (D4), arrive at the second node (22) passing through the inductance (L), and finally you arrive at the positive output terminal (19) passing through the first diode (D2). 5) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 4, in cui: in alternativa nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza (L), il secondo transistor (Q2) viene mantenuto costantemente disattivo quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è maggiore della tensione (VBAT) elettrica della batteria (14) in modo tale che la corrente (IL) elettrica che percorre l’induttanza (L) fluisce direttamente nella batteria (14) in entrambe le fasi di carica e scarica; in alternativa nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza (L), il primo transistor (Q1) mosfet viene mantenuto costantemente attivo quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è minore della tensione (VBAT) elettrica della batteria (14) in modo tale che la corrente (IL) elettrica che percorre l’induttanza (L) viene assorbita direttamente dal generatore (1) termoelettrico in entrambe le fasi di carica e scarica. 5) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 4, wherein: alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance (L), the second transistor (Q2) is kept constantly off when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is greater than the voltage ( VBAT) of the battery (14) in such a way that the electric current (IL) flowing through the inductance (L) flows directly into the battery (14) in both the charging and discharging phases; alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance (L), the first transistor (Q1) mosfet is kept constantly active when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is lower than the voltage (VBAT) of the battery (14) in such a way that the electric current (IL) flowing through the inductance (L) is absorbed directly by the thermoelectric generator (1) in both the charging and discharging phases. 6) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 3, 4 o 5, in cui: la seconda modalità di funzionamento prevede che per caricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) attivando il secondo transistor (Q2) ed il terzo transistor (Q3) in modo tale che la corrente elettrica che esce dalla batteria (14) passi attraverso il morsetto (19) di uscita positivo, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il terzo transistor (Q3) ed attraverso il terzo diodo (D3), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2); e la seconda modalità di funzionamento prevede che per scaricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) ed al generatore (1) termoelettrico attivando il solo primo transistor (Q1) in modo tale che la corrente (ITEG) elettrica proveniente dal generatore (1) termoelettrico entri dal terminale (17) di ingresso positivo, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il primo transistor (Q1) ed attraverso il quarto diodo (D1), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi al morsetto (19) di uscita positivo passando attraverso il primo diodo (D2). 6) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 3, 4 or 5, wherein: the second operating mode provides that to charge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) activating the second transistor (Q2) and the third transistor (Q3) so that the electric current that comes out of the battery (14) you go through the positive output terminal (19), you arrive at the first node (21) passing through the third transistor (Q3) and through the third diode (D3), you arrive at the second node (22) by passing through the inductance (L), and finally you reach the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2); And the second operating mode provides that to discharge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) and to the thermoelectric generator (1) by activating only the first transistor (Q1) so that the current (ITEG) electricity coming from thermoelectric generator (1) you enter from the positive input terminal (17), you arrive at the first node (21) passing through the first transistor (Q1) and through the fourth diode (D1), you arrive at the second node ( 22) passing through the inductance (L), and finally you arrive at the positive output terminal (19) passing through the first diode (D2). 7) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo una delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui: la terza modalità di funzionamento prevede che per caricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) attivando il secondo transistor (Q2) ed il terzo transistor (Q3) in modo tale che la corrente elettrica che esce dalla batteria (14) entri nel terminale (19) di uscita positivo, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il terzo transistor (Q3) ed attraverso il terzo diodo (D3), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2); e la terza modalità di funzionamento prevede che per scaricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) al generatore (1) termoelettrico attivando il primo transistor (Q1) ed il secondo transistor (Q2) in modo tale che la corrente (ITEG) elettrica proveniente dal generatore (1) termoelettrico entri dal terminale (17) di ingresso positivo, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il primo transistor (Q1) ed attraverso il quarto diodo (D1), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2). 7) Electronic DC-DC converter (16) according to one of claims 3 to 6, wherein: the third operating mode provides that to charge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) activating the second transistor (Q2) and the third transistor (Q3) so that the electric current that comes out of the battery (14) you enter the positive output terminal (19), you arrive at the first node (21) passing through the third transistor (Q3) and through the third diode (D3), you arrive at the second node (22) passing through the inductance (L), and finally arrive at the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2); And the third operating mode provides that to discharge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the thermoelectric generator (1) by activating the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2) so that the current (ITEG) electricity coming from thermoelectric generator (1) you enter from the positive input terminal (17), you arrive at the first node (21) passing through the first transistor (Q1) and through the fourth diode (D1), you arrive at the second node ( 22) passing through the inductance (L), and finally arrive at the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2). 8) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 1, in cui: il primo transistor (Q1) collega il terminale (17) di ingresso positivo ad un terzo nodo (23) che è separato ed indipendente dal primo nodo (21) e quindi il primo transistor (Q1) collega indirettamente il terminale (17) di ingresso positivo al primo nodo (21); il quarto diodo (D1) collega il terzo nodo (23) al primo nodo (21); e la serie del quarto transistor (Q4) e del secondo diodo (D4) collega la massa (GND) elettrica al terzo nodo (23) e quindi il quarto transistor (Q4) collega indirettamente la massa (GND) elettrica al primo nodo (21). 8) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 1, wherein: the first transistor (Q1) connects the positive input terminal (17) to a third node (23) which is separate and independent from the first node (21) and therefore the first transistor (Q1) indirectly connects the input terminal (17) positive at the first node (21); the fourth diode (D1) connects the third node (23) to the first node (21); And the series of the fourth transistor (Q4) and of the second diode (D4) connects the electrical ground (GND) to the third node (23) and then the fourth transistor (Q4) indirectly connects the electrical ground (GND) to the first node (21) . 9) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 8 e comprendente una unità (ECU) di controllo che è configurata per confrontare una tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico con un valore (VTHD+) di soglia positivo predeterminato e con un valore (VTHD-) di soglia negativo predeterminato ed in funzione del confronto identifica tre diverse modalità di funzionamento: una prima modalità di funzionamento quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è positiva e maggiore del valore (VTHD+) di soglia positivo; una seconda modalità di funzionamento quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è compresa tra i due valori (VTHD-, VTHD+) di soglia; ed una terza modalità di funzionamento quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è negativa e minore del valore (VTHD-) di soglia negativo. 9) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 8 and comprising a control unit (ECU) which is configured to compare an electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) with a predetermined positive threshold value (VTHD +) and with a predetermined negative threshold value (VTHD-) and as a function of the comparison it identifies three different operating modes: a first operating mode when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is positive and greater than the positive threshold value (VTHD +); a second operating mode when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is between the two threshold values (VTHD-, VTHD +); and a third operating mode when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is negative and less than the negative threshold value (VTHD-). 10) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 9, in cui: la prima modalità di funzionamento prevede che per caricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) al generatore (1) termoelettrico attivando il primo transistor (Q1) ed il secondo transistor (Q2) in modo tale che la corrente (ITEG) elettrica proveniente dal generatore (1) termoelettrico entri dal terminale (17) di ingresso positivo, arrivi al terzo nodo (23) passando attraverso il primo transistor (Q1), arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il quarto diodo (D1), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2); e la prima modalità di funzionamento prevede che per scaricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) attivando il solo quarto transistor (Q4) in modo tale che la corrente elettrica che entra nella batteria (14) esca dalla massa (GND) elettrica, arrivi al terzo nodo (23) passando attraverso il quarto transistor (Q4) ed attraverso il secondo diodo (D4), arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il quarto diodo (D1), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi al terminale (19) di uscita positivo passando attraverso il primo diodo (D2). 10) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 9, wherein: the first operating mode provides that to load the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the thermoelectric generator (1) by activating the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2) so that the current (ITEG) electrical from the thermoelectric generator (1) you enter the positive input terminal (17), you arrive at the third node (23) passing through the first transistor (Q1), you arrive at the first node (21) passing through the fourth diode ( D1), you arrive at the second node (22) passing through the inductance (L), and finally you arrive at the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2); And the first operating mode foresees that to discharge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) by activating only the fourth transistor (Q4) so that the electric current entering the battery (14 ) you get out of the electrical ground (GND), you arrive at the third node (23) passing through the fourth transistor (Q4) and through the second diode (D4), you arrive at the first node (21) passing through the fourth diode (D1), you arrive to the second node (22) passing through the inductance (L), and finally arrive at the positive output terminal (19) passing through the first diode (D2). 11) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 10, in cui: in alternativa nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza (L), il secondo transistor (Q2) viene mantenuto costantemente disattivo quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è maggiore della tensione (VBAT) elettrica della batteria (14) in modo tale che la corrente (IL) elettrica che percorre l’induttanza (L) fluisce direttamente nella batteria (14) in entrambe le fasi di carica e scarica; in alternativa nella prima modalità di funzionamento ed in entrambe le fasi di carica e scarica della induttanza (L), il primo transistor (Q1) mosfet viene mantenuto costantemente attivo quando la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico è minore della tensione (VBAT) elettrica della batteria (14) in modo tale che la corrente (IL) elettrica che percorre l’induttanza (L) viene assorbita direttamente dal generatore (1) termoelettrico in entrambe le fasi di carica e scarica. 11) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 10, wherein: alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance (L), the second transistor (Q2) is kept constantly off when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is greater than the voltage ( VBAT) of the battery (14) in such a way that the electric current (IL) flowing through the inductance (L) flows directly into the battery (14) in both the charging and discharging phases; alternatively, in the first operating mode and in both the charging and discharging phases of the inductance (L), the first transistor (Q1) mosfet is kept constantly active when the electrical voltage (VTEG) of the thermoelectric generator (1) is lower than the voltage (VBAT) of the battery (14) in such a way that the electric current (IL) flowing through the inductance (L) is absorbed directly by the thermoelectric generator (1) in both the charging and discharging phases. 12) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 9, 10 o 11, in cui: la seconda modalità di funzionamento prevede che per caricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) attivando il secondo transistor (Q2) ed il terzo transistor (Q3) in modo tale che la corrente elettrica che esce dalla batteria (14) passi attraverso il morsetto (19) di uscita positivo, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il terzo transistor (Q3) ed attraverso il terzo diodo (D3), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2); e la seconda modalità di funzionamento prevede che per scaricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) ed al generatore (1) termoelettrico attivando il solo primo transistor (Q1) in modo tale che la corrente (ITEG) elettrica proveniente dal generatore (1) termoelettrico entri dal terminale (17) di ingresso positivo, arrivi al terzo nodo (23) passando attraverso il primo transistor (Q1), arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il quarto diodo (D1), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2). 12) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 9, 10 or 11, wherein: the second operating mode provides that to charge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) activating the second transistor (Q2) and the third transistor (Q3) so that the electric current that comes out of the battery (14) you go through the positive output terminal (19), you arrive at the first node (21) passing through the third transistor (Q3) and through the third diode (D3), you arrive at the second node (22) by passing through the inductance (L), and finally arrive at the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2); And the second operating mode provides that to discharge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) and to the thermoelectric generator (1) by activating only the first transistor (Q1) so that the current (ITEG) electrical from the thermoelectric generator (1) you enter the positive input terminal (17), you arrive at the third node (23) passing through the first transistor (Q1), you arrive at the first node (21) passing through the fourth diode ( D1), you arrive at the second node (22) passing through the inductance (L), and finally you arrive at the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2). 13) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo una delle rivendicazioni da 9 a 12, in cui: la terza modalità di funzionamento prevede che per caricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) alla batteria (14) attivando il secondo transistor (Q2) ed il terzo transistor (Q3) in modo tale che la corrente elettrica che esce dalla batteria (14) passi attraverso il terminale (19) di uscita positivo, arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il terzo transistor (Q3) ed attraverso il terzo diodo (D3), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2); e la terza modalità di funzionamento prevede che per scaricare l’induttanza (L) sia necessario collegare l’induttanza (L) al generatore (1) termoelettrico attivando il primo transistor (Q1) ed il secondo transistor (Q2) in modo tale che la corrente (ITEG) proveniente dal generatore (1) termoelettrico entri dal terminale (17) di ingresso positivo, arrivi al terzo nodo (23) passando attraverso il primo transistor (Q1), arrivi al primo nodo (21) passando attraverso il quarto diodo (D1), arrivi al secondo nodo (22) passando attraverso l’induttanza (L), ed infine arrivi alla massa (GND) elettrica passando attraverso il secondo transistor (Q2). 13) Electronic DC-DC converter (16) according to one of claims 9 to 12, wherein: the third operating mode provides that to charge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the battery (14) activating the second transistor (Q2) and the third transistor (Q3) so that the electric current that comes out of the battery (14) you go through the positive output terminal (19), you arrive at the first node (21) passing through the third transistor (Q3) and through the third diode (D3), you arrive at the second node (22) by passing through the inductance (L), and finally arrive at the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2); And the third operating mode provides that to discharge the inductance (L) it is necessary to connect the inductance (L) to the thermoelectric generator (1) by activating the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2) so that the current (ITEG) coming from the thermoelectric generator (1) you enter from the positive input terminal (17), you arrive at the third node (23) passing through the first transistor (Q1), you arrive at the first node (21) passing through the fourth diode (D1 ), you arrive at the second node (22) passing through the inductance (L), and finally you arrive at the electrical ground (GND) passing through the second transistor (Q2). 14) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13 e comprendente una unità (ECU) di controllo che è configurata per utilizzare un controllo in retroazione in cui la variabile di retroazione è la corrente (ITEG) elettrica continua che circola nel generatore (1) termoelettrico. 14) Electronic DC-DC converter (16) according to one of claims 1 to 13 and comprising a control unit (ECU) which is configured to use a feedback control in which the feedback variable is the direct electric current (ITEG) circulating in the thermoelectric generator (1). 15) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 14 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare un valore (ITEG-REF) di riferimento della corrente (ITEG) elettrica continua che circola nel generatore (1) termoelettrico; determinare un errore (εI) del controllo pari alla differenza tra il valore (ITEG-REF) di riferimento ed il valore effettivo della corrente (ITEG) elettrica continua che circola nel generatore (1) termoelettrico; determinare un valore (IL-REF) di riferimento di una corrente (IL) elettrica che circola attraverso l’induttanza (L); ed utilizzare il valore (IL-REF) di riferimento della corrente (IL) elettrica che circola attraverso l’induttanza (L) per generare dei segnali (S1PWM, S2PWM, S3PWM, S4) di pilotaggio per controllare i transistor (Q1-Q4) in modo tale che la corrente (IL) elettrica media che circola attraverso l’induttanza (L) sia pari al valore (IL-REF) desiderato. 15) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 14 and comprising the further steps of: determining a reference value (ITEG-REF) of the direct electric current (ITEG) circulating in the thermoelectric generator (1); determining a control error (εI) equal to the difference between the reference value (ITEG-REF) and the actual value of the direct electric current (ITEG) circulating in the thermoelectric generator (1); determine a reference value (IL-REF) of an electric current (IL) that circulates through the inductance (L); and use the reference value (IL-REF) of the electric current (IL) circulating through the inductance (L) to generate driving signals (S1PWM, S2PWM, S3PWM, S4) to control the transistors (Q1-Q4) in so that the average electric current (IL) circulating through the inductance (L) is equal to the desired value (IL-REF). 16) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 15, in cui: i segnali (S1PWM, S2PWM, S3PWM) di pilotaggio destinati a pilotare il primo transistor (Q1) il secondo transistor (Q2) ed il terzo transistor (Q3) presentano una modulazione di larghezza di impulso; ed un segnale (S4) di controllo destinato a pilotare il quarto transistor (Q4) per selezionare una modalità di funzionamento del convertitore (16) elettronico è privo di modulazione di larghezza di impulso e dipende unicamente dal confronto tra la tensione (VTEG) elettrica del generatore (1) termoelettrico ed una coppia di valori (VTHD-, VTHD+) di soglia. 16) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 15, wherein: the driving signals (S1PWM, S2PWM, S3PWM) intended to drive the first transistor (Q1) the second transistor (Q2) and the third transistor (Q3) have a pulse width modulation; and a control signal (S4) intended to drive the fourth transistor (Q4) to select an operating mode of the electronic converter (16) has no pulse width modulation and depends solely on the comparison between the electrical voltage (VTEG) of the generator (1) thermoelectric and a pair of threshold values (VTHD-, VTHD +). 17) Convertitore (16) elettronico DC-DC secondo la rivendicazione 15 o 16, in cui la corrente (IL) elettrica che circola attraverso l’induttanza (L) viene controllata mediante un controllo ad isteresi che prevede di mantenere la corrente (IL) elettrica all’interno di una fascia di controllo che è centrata sul valore (IL-REF). 17) Electronic DC-DC converter (16) according to claim 15 or 16, in which the electric current (IL) circulating through the inductance (L) is controlled by means of a hysteresis control which provides for maintaining the current (IL) within a control band that is centered on the value (IL-REF).
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