IT202000002566A1 - Veicolo a trazione elettrica includente un sistema di gestione di energia, e metodo di gestione di energia in tale veicolo a trazione elettrica - Google Patents

Veicolo a trazione elettrica includente un sistema di gestione di energia, e metodo di gestione di energia in tale veicolo a trazione elettrica Download PDF

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vehicle
bus
power bus
energy source
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Francesco Cirillo
Lella Simone Di
Giuseppe Graber
Luigi Iengo
Roberta Schiavo
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Hitachi Rail S P A
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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?SISTEMA DI GESTIONE DI ENERGIA DI UN VEICOLO A TRAZIONE ELETTRICA, VEICOLO A TRAZIONE ELETTRICA INCLUDENTE IL SISTEMA DI GESTIONE DI ENERGIA, E METODO DI GESTIONE DI ENERGIA DI UN VEICOLO A TRAZIONE ELETTRICA?
La presente invenzione ? relativa a un sistema di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica, ad un veicolo a trazione elettrica includente il sistema di gestione di energia, e ad un metodo di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica.
Treni provvisti di trazione con generatore termico e trazione elettrica alimentabili da catenaria, in grado di procedere sia su linee elettrificate che su linee non elettrificate, sono particolarmente apprezzati per la loro flessibilit? rispetto a quelli con motore termico, in quanto sono in grado di la marcia con l?impiego di carburante nelle sole tratte non elettrificate. Infatti, la necessit? di soluzioni a basso impatto ambientale ? sempre pi? sentita, soprattutto per ridurre le emissioni di C02 quando il carburante utilizzato da tali mezzi ? il diesel.
In quest?ottica, i sistemi di accumulo a batteria possono essere utilizzati per accumulare energia elettrica a bordo veicolo quando ? presente la linea elettrica esterna, ed utilizzare questa energia quando il veicolo ferroviario si muove su tratte non elettrificate, per alimentarlo completamente o parzialmente (ovvero, in aggiunta all?alimentazione a carburante). L?utilizzo di diversi fonti di energia a bordo consente, inoltre, di sviluppare veicoli ferroviari con funzionalit? evolute.
La linea elettrica esterna (es., catenaria o terzo binario) ? una qualsiasi linea atta ad alimentare elettricamente un generico veicolo a trazione elettrica (nel seguito indicato genericamente come ?veicolo elettrico?) e parte di una infrastruttura di alimentazione di energia elettrica, in particolare per veicoli ferroviari o filotramviari.
? noto l?utilizzo di batterie (?stack?) ricaricabili per fornire energia ad un carico elettrico nel caso, ad esempio, di interruzione inaspettata della fornitura di corrente elettrica, o in generale per applicazioni di back up. ? altres? noto ricaricare tali batterie per mezzo dell?energia liberata durante la frenata del veicolo stesso.
Scopo della presente invenzione ? fornire un sistema di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica, un veicolo a trazione elettrica includente il sistema di gestione di energia, e un metodo di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica, in grado di aumentare la flessibilit? del veicolo elettrico e di realizzare nuove modalit? operative rispetto all?arte nota.
Secondo la presente invenzione vengono realizzati un sistema di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica, un veicolo a trazione elettrica includente il sistema di gestione di energia, e un metodo di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica, come definiti nelle rivendicazioni allegate.
Per una migliore comprensione della presente invenzione vengono ora descritte forme di realizzazione preferite, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 mostra un sistema di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica, secondo una forma di realizzazione nota alla presente Richiedente;
- la figura 2 mostra un sistema di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 3 illustra schematicamente un controllore configurato per comandare il sistema di figura 2 in una pluralit? di condizioni operative;
- le figure 4-15 illustrano rispettive condizioni operative del sistema di figura 2, secondo rispettivi aspetti della presente invenzione;
- la figura 16 illustra un sistema di gestione di energia di un veicolo a trazione elettrica secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;
- le figure 17 e 18 illustrano rispettive condizioni operative del sistema di figura 16, secondo rispettivi aspetti della presente invenzione;
- la figura 19 illustra un diagramma a stati delle condizioni o modalit? operative del veicolo a trazione elettrica, previste secondo la presente invenzione; e
- la figura 20 mostra, in forma schematica, un veicolo a trazione elettrica includente il circuito di alimentazione ausiliaria e recupero di energia di figura 2 o figura 16.
Secondo la presente invenzione ? fornito un sistema di gestione dell?alimentazione (per la trazione e per la ricarica) di un veicolo a trazione elettrica (nel seguito indicato come ?veicolo elettrico?), in particolare di tipo ferroviario o filotramviario, ancora pi? in particolare un veicolo su rotaia quale un veicolo ferroviario. Nel seguito si far? pertanto riferimento indifferentemente ad un veicolo elettrico, veicolo su rotaia o veicolo filo tramviario senza per questo perdere di generalit?.
La figura 1 mostra, schematicamente, un sistema di alimentazione 10 per un veicolo a trazione elettrica (in particolare veicolo su rotaia o filotramviario) di tipo noto alla Richiedente. Il veicolo a trazione elettrica comprende un azionamento di trazione 3, includente: un inverter 3a, in particolare un inverter trifase, per convertire una potenza elettrica DC in una potenza elettrica AC trifase per il motore elettrico 3b; il motore elettrico 3b, alimentato mediante la potenza elettrica AC fornita dall?inverter 3a; ed un reostato di frenatura il cui livello di potenza ? regolato da un convertitore DC/DC, 3c (anche noto come ?braking chopper?), atto a dissipare energia di frenatura in forma di calore in caso tale energia non possa essere immessa sul bus DC 1 e/o stoccata. L?azionamento di trazione 3 fornisce propulsione alle ruote del veicolo ed ? dunque atto a generare una coppia motrice del veicolo stesso.
Ulteriori carichi elettrici (carichi, o servizi, ausiliari) 5 sono altres? parte del veicolo ed includono ad es., un sistema di condizionamento aria, luci, computer di bordo, ecc.).
Il sistema di alimentazione 10 comprende:
- una linea di alimentazione principale locale (nel seguito denominata ?bus DC?) 1, configurata per trasportare una alimentazione elettrica DC del veicolo, in particolare per alimentare l?azionamento di trazione 3 del veicolo (motore elettrico 3b) ed eventuali carichi o servizi ausiliari 5;
- un pantografo 2, configurato per accoppiarsi ad una linea di alimentazione esterna (catenaria o anche terza rotaia) ad alta tensione, non illustrata, per prelevare una alimentazione DC dalla catenaria e renderla disponibile al veicolo, alimentandola verso il bus DC 1;
- un convertitore di servizi ausiliari 4, configurato per convertire la potenza elettrica DC dal bus DC 1 in potenza elettrica AC o DC a tensione pi? bassa e utilizzabile dai carichi o servizi ausiliari 5 del veicolo;
- un gruppo elettrogeno, o motogeneratore, 6, comprendente un motore a combustione (motore termico, in particolare un motore a carburante diesel) 6a ed un generatore elettrico (alternatore) 6b, tra loro accoppiati in asse. Il motogeneratore 6 produce in uscita potenza elettrica AC trifase; e
- un convertitore elettronico AC/DC 7, operativamente accoppiato tra il motogeneratore 6 e il bus DC 1, per convertire la potenza AC trifase generata dal motogeneratore 6 in potenza elettrica DC.
Il sistema di alimentazione 1 comprende inoltre una pluralit? di interruttori K1-K4, in particolare interruttori bidirezionali, implementati ad esempio nella forma di teleruttori, contattori, TRIAC, dispositivi elettromeccanici ad azionamento non manuale atti a sopportare correnti in condizioni di potenze elevate, o dispostivi a stato solido. Alternativamente, gli interruttori K1-K4 possono essere realizzati con la tecnologia dei semiconduttori quali ad esempio MOSFET o IGBT. In generale, con il termine ?interruttori? si indicano elementi elettrici o elettronici o elettromeccanici in grado di interrompere o stabilire un percorso di corrente elettrica attraverso di essi.
In dettaglio:
- l?interruttore K1 ? elettricamente accoppiato tra l?uscita del convertitore elettronico AC/DC 7 ed il bus DC 1, operabile per collegare/scollegare il convertitore elettronico AC/DC 7 al/dal bus DC 1;
- l?interruttore K2 ? elettricamente accoppiato tra il pantografo 2 ed il bus DC 1, operabile per collegare/scollegare il pantografo 2 al/dal bus DC 1;
- l?interruttore K3 ? elettricamente accoppiato tra l?azionamento di trazione 3 ed il bus DC 1, operabile per collegare/scollegare l?azionamento di trazione 3 al/dal bus DC 1; e
- l?interruttore K4 ? elettricamente accoppiato tra il convertitore di servizi ausiliari 4 ed il bus DC 1, operabile per collegare/scollegare il convertitore di servizi ausiliari 4 al/dal bus DC 1.
Durante l?uso del veicolo, quando ? presente la catenaria, il pantografo 2 viene comandato in modo da accoppiarsi alla catenaria e ricevere da quest?ultima una tensione elettrica per l?alimentazione del motore elettrico 3b (veicolo in trazione). In questa condizione operativa, gli interruttori K2 e K3 sono chiusi (in conduzione), cosicch? l?alimentazione possa fluire dalla catenaria verso il bus DC 1 e, da quest?ultimo, verso il motore elettrico 3b attraverso l?inverter trifase 3a; anche l?interruttore K4 viene comandato in stato chiuso, cosicch? l?alimentazione possa fluire dal bus DC 1 verso i servizi ausiliari 5 che ne fanno richiesta, attraverso il convertitore di servizi ausiliari 4.
In fase di frenatura del veicolo, quando ? presente la catenaria, il pantografo 2 viene comandato in modo da accoppiarsi alla catenaria, o mantenuto accoppiato alla catenaria. Tuttavia, in questa condizione operativa, non ? richiesta una potenza di alimentazione del motore elettrico 3b che, invece, opera come generatore di corrente recuperando energia. La corrente generata dal motore elettrico in frenata viene trasferita verso il bus DC 1 ed utilizzata dai servizi ausiliari 5 che ne fanno richiesta, e/o immessa in catenaria per essere messa a disposizione della linea e/o dissipata dal chopper di frenatura. In questa condizione operativa, gli interruttori K2 e K3 sono chiusi, cosicch? l?alimentazione possa fluire dal motore elettrico 3b verso il bus DC 1 e, da quest?ultimo, verso la catenaria. Inoltre, l?interruttore K4 ? comandato in stato chiuso, cosicch? l?alimentazione possa fluire dal bus DC 1 verso i servizi ausiliari 5 che ne fanno richiesta, attraverso il convertitore di servizi ausiliari 4.
Come detto, il motore a combustione 6a accoppiato al generatore elettrico 6b, implementa una unit? di alimentazione ulteriore rispetto alla catenaria, avente la funzione di sostituire la catenaria per la generazione di energia elettrica atta ad alimentare il motore elettrico 3b, in particolare quando la catenaria non ? presente (ad esempio in tratti in cui, per scelte urbanistiche ed ambientali, la catenaria non ? disponibile), o non fornisce alimentazione elettrica (ad esempio, a causa di un malfunzionamento).
In fase di trazione del veicolo, quando l?alimentazione al motore elettrico 3b ? fornita esclusivamente dal motogeneratore 6, l?interruttore K2 ? aperto, in modo da scollegare il bus DC 1 dalla catenaria; invece, gli interruttori K1 e K3 sono chiusi, cos? da collegare sia il motogeneratore 6 che l?azionamento di trazione 3 al bus DC 1. Inoltre, anche l?interruttore K4 ? chiuso, per alimentare i servizi ausiliari 5 che richiedono di funzionare.
In questo contesto, in fase di frenatura del veicolo, l?energia generata dal motore elettrico 3b viene alimentata al bus DC 1 ed utilizzata dai servizi ausiliari 5, se necessario. Tuttavia, poich? la catenaria ? scollegata dal bus DC 1 (in quanto non presente o non funzionante), non ? possibile distribuire l?energia in eccesso sulla catenaria. In questo caso, eventuale energia in eccesso viene dissipata dal reostato di frenatura 3c.
La figura 2 illustra un sistema di alimentazione 20 secondo un aspetto della presente invenzione.
Elementi comuni del sistema di alimentazione 20 con il sistema di alimentazione 10 sono identificati con gli stessi numeri di riferimento e non ulteriormente descritti.
Il sistema di alimentazione 20 include, in aggiunta a quanto descritto con riferimento al sistema di alimentazione 10:
- un sistema di accumulo, includente un gruppo accumulatore a batterie ricaricabili (pacco batterie 21), includente uno o pi? moduli batteria o celle (in qualsiasi tecnologia disponibile, es., al litio, al piombo, NiCd, NiMH, ZEBRA o altre ancora), connessi in serie e/o parallelo tra loro, configurati per immagazzinare energia e fornire potenza utili alla trazione del veicolo, per tratte predeterminate (ad esempio, lunghe alcune centinaia di metri o alcuni chilometri) o anche per integrare la potenza fornita dal motogeneratore nei momenti in cui non fosse sufficiente.
I moduli batteria, di tipo ricaricabile, consentono anche l?accumulo dell?energia di frenata del veicolo;
- un convertitore elettronico DC/DC 22, di tipo bidirezionale, collegato tra il bus DC 1 e il pacco batterie 21, configurato per elevare la tensione fornita dal pacco batterie 21 al valore di tensione del bus DC 1 (alternativamente, ? possibile utilizzare due convertitori DC-DC unidirezionali, ad esempio uno di tipo boost e l?altro di tipo buck o entrambi di tipo buck-boost).
In aggiunta a quanto sopra descritto, si nota che il numero di celle di accumulo del pacco di batterie 21 ? scelto in funzione della quantit? di energia che si desidera accumulare e restituire ad ogni ciclo di carica/scarica, potenza massima che si desidera assorbire/erogare, prestazioni che si desidera ottenere in termini di vita utile delle batterie.
Inoltre, il convertitore DC/DC 22 regola il flusso di potenza di carica delle batterie secondo le informazioni fornite da un sistema di gestione batterie, BMS ?Battery Management System?, di tipo di per s? noto e non oggetto della presente invenzione. Sono infatti disponibili nello stato della tecnica, e presenti sui veicoli elettrici attualmente in commercio, BMS collegati alle batterie e atti a rilevare e rendere disponibile l?informazione relativa alla carica residua di tali batterie e informazioni relative alle modalit? di ricarica delle batterie, in termini di corrente, tensione e temperatura. Inoltre, batterie normalmente disponibili sul mercato incorporano tali BMS.
Come illustrato in figura 2, un interruttore K5 (di tipo analogo agli interruttori K1-K4) ? interposto tra il convertitore elettronico DC/DC 22 e il bus DC 1, per collegare/scollegare il convertitore elettronico DC/DC 22, e dunque il pacco batterie 21, al/dal bus DC 1.
Inoltre, opzionalmente, un interruttore K6 (di tipo analogo agli interruttori K1-K5) ? inserito sul bus DC 1 in modo tale per cui quando l?interruttore K5 ? aperto (ovvero non conduce), la porzione del bus DC 1 a cui sono collegati il motogeneratore 6, l?azionamento di trazione 3 e i servizi ausiliari 5 viene elettricamente isolata dal resto del bus DC 1. In questo modo, come meglio chiarito dalla descrizione seguente, quando il pacco batterie 21 alimenta il bus DC 1, l?energia fornita dal pacco batterie 21 viene esclusivamente utilizzata dall?azionamento di trazione 3 (in particolare dal motore elettrico 3b) e, se richiesto, dai servizi ausiliari 5, e non viene dispersa sul resto del bus DC 1 (a cui potrebbero essere accoppiati altri carichi che non devono essere alimentati dal pacco batterie 21).
Nel caso specifico in cui il bus DC 1 operi ad una tensione maggiore della tensione a cui opera il pacco batterie 21, il convertitore DC-DC 22 ? configurato per operare come convertitore abbassatore di tensione, (ad esempio ?buck converter?) per alimentare energia elettrica dal bus DC 1 verso il pacco batterie 21, e come convertitore a elevazione di tensione (ad esempio ?boost converter?) per alimentare energia elettrica dal pacco batterie 21 verso il bus DC 1.
Risulta evidente che, nel caso in cui il bus DC 1 operi ad una tensione minore della tensione a cui opera il pacco batterie 21, il convertitore DC-DC 22 opera inversamente a quanto precedentemente specificato.
Il convertitore DC-DC 22 opera altres? durante fasi di alimentazione del motore elettrico 3b da parte del pacco batterie 21, per trasferire energia dal pacco batterie 21 verso il motore elettrico 3b attraverso il bus DC 1, come meglio illustrato nel seguito.
In generale, il convertitore DC-DC 22 realizza un adattamento energetico per trasferire energia dal bus DC 1 verso il pacco batterie 21, e per trasferire energia dal pacco batterie 21 verso il bus DC 1.
Gli interruttori K1-K6 possono essere controllati nelle loro rispettive condizioni operative (aperto/chiuso) da un generico controllore, o microcontrollore, 30 (figura 3) integrato in specifici componenti del sistema di alimentazione 20 o esterno al sistema di alimentazione 20.
Se esterno al sistema di alimentazione 20, il microcontrollore 30 pu? essere, ad esempio, integrato nel sistema TCMS (?Train Control and Management System?) di controllo / monitoraggio / gestione (non mostrato nelle figure) del veicolo, ed essere configurato per rilevare un evento che richiede l?alimentazione del motore elettrico 3b tramite il pacco batterie 21 o il motogeneratore 6. Lo stesso microcontrollore 30 ? inoltre configurato per rilevare condizioni operative in cui il pacco batterie 21 pu? essere ricaricato in accordo con le indicazioni del BMS, come descritto in maggior dettaglio in seguito.
Alternativamente, le funzioni descritte con riferimento al microcontrollore 30 possono essere svolte in forma distribuita da sistemi di controllo e gestione propri del veicolo.
Il microcontrollore 30 (o, in alternativa, i sistemi di controllo e gestione distribuiti) opera quanto detto acquisendo informazioni dal TCMS - ?Train Control and Management System? (segnale SC) in particolare circa la modalit? operativa da implementare descritte nel seguito, lo stato di alimentazione del bus DC tramite catenaria (alimentazione tramite catenaria presente/non presente), condizioni di funzionamento del motogeneratore (numero di giri del motore a combustione, livello di carburante, etc.), le condizioni di funzionamento dei vari convertitori di potenza (AC/DC e DC/DC) e informazioni dal BMS (segnale SB) relative allo stato di carica delle batterie 21, la loro massima potenza erogabile/assorbibile, e la loro temperatura per valutare cos? quando vi ? possibile ricaricare o utilizzare per la trazione il pacco batterie 21.
Si nota che il segnale SC ? bidirezionale: il microcontrollore 30 riceve informazioni dal TCMS e invia informazioni al TCMS (alimentazione da catenaria presente/non presente, stato dei contattori, modalit? di funzionamento implementata, stato del motogeneratore, etc.).
Analogamente, anche il segnale SB ? bidirezionale: il microcontrollore 30 riceve informazioni, ma invia anche informazioni di controllo ai convertitori AC/DC, DC/DC, azionamento di trazione, braking chopper, convertitore dei servizi ausiliari.
Il microcontrollore 30 invia dunque opportuni segnali di controllo SK1-SK6 dei rispettivi interruttori K1-K6 per:
collegare/scollegare il motogeneratore 6 e il convertitore 7 al/dal bus DC 1 (segnale SK1 agente sull?interruttore K1);
collegare/scollegare il pantografo 2 al/dal bus DC 1 (segnale SK2 agente sull?interruttore K2);
collegare/scollegare l?azionamento di trazione 3 al/dal bus DC 1 (segnale SK3 agente sull?interruttore K3);
collegare/scollegare i servizi ausiliari 5 e il convertitore di servizi ausiliari 4 al/dal bus DC 1 (segnale SK4 agente sull?interruttore K4);
collegare/scollegare il pacco batterie 21 e il convertitore DC/DC 22 al/dal bus DC 1 (segnale SK5 agente sull?interruttore K5); e
collegare/scollegare la porzione di bus DC 1 a cui sono accoppiati il motogeneratore 6, l?azionamento di trazione 3, i sevizi ausiliari 5 e il pacco batterie 21 al/dal resto del bus DC 1 (segnale SK6 agente sull?interruttore K6).
Con riferimento alle figure 4-15, vengono descritti dettagli di funzionamento del sistema di alimentazione 20 di figura 2, in rispettive condizioni operative. A ciascuna condizione operativa viene qui assegnato un nome, utile per immediato riferimento a ciascuna di esse.
Si far? inoltre riferimento, nel seguito agli stati illustrati nel diagramma di figura 19.
Condizione operativa ?IDLE? (stato I in figura 19) La figura 4 illustra il sistema di alimentazione 20 in condizione di veicolo spento, ovvero in cui il veicolo non ? in trazione e tutti i sistemi ausiliari non sono alimentati. In questo caso, tutti gli interruttori K1-K6 sono aperti, il motogeneratore 6 ? spento, il pantografo abbassato o comunque scollegato dalla catenaria, e il motore elettrico 3b non riceve alimentazione.
Condizione operativa ?CATENARIA_1? (stato C1 in figura 19)
La figura 5 illustra il sistema di alimentazione 20 quando il veicolo ? alimentato mediante linea elettrica esterna (ovvero mediante la catenaria). In questo caso la catenaria alimenta sia il motore elettrico 3b che i sistemi ausiliari 5. In questa modalit? di funzionamento il motogeneratore 6 ? spento e le batterie 21 non forniscono energia per la trazione. Gli interruttori K2, K3, K4 e K6 sono chiusi, mentre gli altri interruttori sono aperti.
Condizione operativa ?CATENARIA_2? (stato C2 in figura 19)
Se lo stato di carica delle batterie 21 ? al di sotto di un valore di soglia, e il veicolo ? alimentato mediante linea elettrica esterna (catenaria), il pacco batterie 21 pu? essere ricaricato prelevando energia dal bus DC 1 che, a sua volta, riceve l?alimentazione dalla catenaria, come illustrato in figura 6. In questo caso, oltre agli interruttori K2, K3, K4 e K6, anche l?interruttore K5 ? chiuso. I restanti interruttori sono aperti.
Condizione operativa ?CATENARIA_3? (stati C3 e C4 in figura 19)
Quando il veicolo ? alimentato mediante linea elettrica esterna (catenaria) e si trova in frenata (figura 7), l?energia di frenata generata dal motore elettrico 3b viene incanalata verso una o pi? tra le seguenti:
i. il pacco batterie 21, tramite il convertitore DC/DC 22 se lo stato di carica delle batterie ? tale per cui le batterie 21 devono o possono essere ricaricate (chiudendo gli interruttori K3 e K5) ? stato C4 in figura 19;
ii. la catenaria, se lo stato di carica del pacco batterie 21 ? tale per cui le batterie 21 non devono o non possono essere ricaricate (chiudendo gli interruttori K3, K2 e K6) ? stato C3 in figura 19;
iii. i sistemi ausiliari 5, tramite il rispettivo convertitore 4 (chiudendo gli interruttori K3 e K4) ? stato C3 in figura 19;
iv. il reostato di frenatura 3c, che dissipa l?energia in eccesso (attivando il rispettivo convertitore DC/DC a cui il reostato di frenatura 3c ? accoppiato) ? stato C3 in figura 19.
Dunque, se lo stato di carica delle batterie 21 ? tale per cui si ritiene che le batterie non possano accumulare l?energia di frenata, esse vengono escluse dal circuito di propulsione durante la frenata elettrica.
Condizione operativa ?DIESEL_1? (stato D1 in figura 19) Con riferimento alla figura 8, in questa condizione operativa il motogeneratore 3 alimenta sia il motore elettrico 3b del veicolo che i sistemi ausiliari 5. In questa modalit? di funzionamento n? la catenaria n? il pacco batterie 21 forniscono energia per la trazione. Gli interruttori K1, K3 e K4 sono chiusi e i restanti interruttori sono aperti.
Condizione operativa ?DIESEL_2? (stato D2 in figura 19) Tuttavia, se lo stato di carica delle batterie ? al di sotto di un valore di soglia (scelto come trade-off tra l?esigenza di trazione e la capacit? di recuperare energia in frenata), esse possono essere ricaricate dal motogeneratore 6 anche durante la condizione operativa ?DIESEL_1?, come illustrato in figura 9, in cui anche l?interruttore K5 ? chiuso.
Condizione operativa ?DIESEL_3? (stati D3 E D4 in figura 19)
Quando, invece, il veicolo si trova in frenatura a seguito della condizione operativa ?DIESEL_1? o ?DIESEL_2?, l?energia di frenata generata dal motore elettrico 3b viene incanalata verso (figura 10):
i. il pacco batterie 21, tramite il convertitore DC/DC 22, se lo stato di carica delle batterie ? tale per cui le batterie 21 devono o possono essere ricaricate (chiudendo gli interruttori K3 e K5) -stato D3 in figura 19;
ii. i sistemi ausiliari 5, tramite il rispettivo convertitore 4 (chiudendo gli interruttori K3 e K4) - stato D4 in figura 19;
iii. il reostato di frenatura 3c, che dissipa l?energia in eccesso (attivando il rispettivo convertitore DC/DC a cui il reostato di frenatura 3c ? accoppiato) - stato D4 in figura 19.
In questa condizione operativa non avviene lo spegnimento del motore a combustione 6a. Infatti, non essendoci richiesta di potenza, esso diminuir? la sua velocit?, portando il numero di giri ad un valore tale (non il minimo) da essere pronto alla prossima richiesta di potenza e ridurre il consumo al minimo.
Se lo stato di carica del pacco batterie 21 ? tale per cui si ritiene che le batterie non possano accumulare l?energia di frenata, esse vengono escluse dal circuito di propulsione durante la frenata elettrica.
Condizione operativa ?BOOST? (stato B in figura 19) Con riferimento alla figura 11, il veicolo che ? alimentato dal motogeneratore 6 (nelle condizioni operative ?DIESEL_1? o ?DIESEL_2?), pu? incrementare temporaneamente le sue prestazioni di trazione utilizzando anche la potenza fornita dal pacco batterie 21. In questo caso, gli interruttori K1, K3, K4 e K5 sono chiusi, e gli interruttori K2 e K6 aperti. In questa condizione, dunque, sia il motogeneratore 6 che il pacco batterie 21 forniscono alimentazione al bus DC 1, e l?azionamento di trazione 3 preleva tale alimentazione dal bus DC 1, per il funzionamento del motore elettrico 3b. In questa condizione operativa viene, opzionalmente, implementato un algoritmo di ?peak shaving?, di tipo di per s? noto, disaccoppiando cos? la dinamica del sistema di propulsione (pi? rapida) da quella del motogeneratore (pi? lenta).
Condizione operativa ?PARKING_DIESEL? (stati P1 e P2 in figura 19)
Durante la sosta dove non ? presente la catenaria, il motogeneratore 6 alimenta solo i sistemi ausiliari 5 (e non l?azionamento di trazione 3), come mostrato in Figura 12. Gli interruttori K1 e K4 sono chiusi e i restanti interruttori aperti. Opzionalmente (stato P1 in figura 19) il pacco batterie 21 pu? essere ricaricato chiudendo l?interruttore K5 ed attivando il convertitore 22. Altrimenti (stato P2 in figura 19) il pacco batterie 21 non ? ricaricato.
Condizione operativa ?PARKING_CATENARIA? (stati P3 e P4 in figura 19)
Durante la sosta, dove ? presente la catenaria, il motogeneratore 6 ? spento e la catenaria alimenta i sistemi ausiliari 5 (e non l?azionamento di trazione 3), come mostrato in Figura 13. Gli interruttori K2, K4 e K6 sono chiusi e i restanti interruttori aperti. Opzionalmente (stato P3 in figura 19) il pacco batterie 21 pu? essere ricaricato chiudendo l?interruttore K5 ed attivando il convertitore 22. Altrimenti (stato P4 in figura 19) il pacco batterie 21 non ? ricaricato.
Condizione operativa ?PLATFORM_TRAZIONE? (stato T1 in figura 19)
Il veicolo, per un breve tratto e fino all?arresto in stazione, alla partenza da una stazione, o per essere spostato e messo in condizioni di sicurezza, ? in grado di procedere utilizzando unicamente il pacco batterie 21 per la propulsione del motore elettrico 3b e, eventualmente, l?alimentazione dei sistemi ausiliari 5. In questo modo non si emette CO2 e si riduce la rumorosit? del veicolo in stazione e in sua prossimit?. Questa condizione ? illustrata in figura 14, in cui gli interruttori K3, K4 e K5 sono chiusi, cosicch? il pacco batterie 21 possa immettere sul bus DC 1 l?alimentazione prelevata dall?azionamento di trazione 2 e dai servizi ausiliari 5.
Il passaggio da una modalit? di alimentazione all?altra dal motogeneratore 6 al pacco batterie 21, e viceversa), viene gestito in modo da minimizzare o eliminare la perdita di prestazioni di trazione.
Condizione operativa ?PLATFORM_FRENATURA? (stato T2 in figura 19)
Con riferimento alla figura 15, quando il veicolo passa dalla condizione operativa precedente ?PLATFORM_TRAZIONE? (stato T1) ad una fase di frenatura (stato T2), l?energia di frenata generata dal motore elettrico 3b viene incanalata verso:
i. il pacco batterie 21, tramite il convertitore DC/DC 22, se lo stato di carica delle batterie ? tale per cui le batterie 21 devono o possono essere ricaricate (chiudendo gli interruttori K3 e K5); ii. i sistemi ausiliari 5, tramite il rispettivo convertitore 4 (chiudendo gli interruttori K3 e K4);
iii. il reostato di frenatura 3c, che dissipa l?energia in eccesso (attivando il rispettivo convertitore DC/DC a cui il reostato di frenatura 3c ? accoppiato).
Condizione operativa ?PLATFORM_PARKING? (stato T3 in figura 19)
Una ulteriore condizione operativa prevede che il veicolo sia fermo in sosta, ad esempio in una stazione, e che i servizi ausiliari 5 debbano essere alimentati. In questo caso, in una eventuale assenza di catenaria o altri mezzi esterni di alimentazione, l?energia necessaria ad alimentare i servizi ausiliari 5 viene prelevata dal pacco batterie 21. A tal fine, gli interruttori K4 e K5 sono chiusi.
La seguente tabella riassume lo stato degli interruttori K1-K6 nelle summenzionate condizioni operative (lo stato ?0? indica interruttore aperto, o non in conduzione; lo stato ?1? indica interruttore chiuso, o in conduzione).
Secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, il veicolo in cui il sistema di alimentazione 20 ? implementato, tipicamente un veicolo ferroviario, ? provvisto di due motrici, ciascuna con un rispettivo azionamento di trazione, un rispettivo motogeneratore, rispettivi carichi ausiliari ed un rispettivo pacco batterie.
La figura 16 illustra un sistema di alimentazione 40 del tipo qui menzionato, ovvero in cui il bus DC 1 ? condiviso tra una prima motrice 42 e ad una seconda motrice 44. La prima e la seconda motrice 42, 44 condividono altres? lo stesso pantografo 2, accoppiabile alla catenaria.
La prima motrice 42 include gli elementi precedentemente descritti per il sistema di alimentazione 20 (ad eccezione, come detto, del pantografo e dell?interruttore K2, condivisi). La seconda motrice 44 ? analoga alla prima motrice, come graficamente illustrato in figura 16, e pertanto non ? qui ulteriormente descritta.
I carichi o servizi ausiliari 5 possono essere servizi ausiliari della prima e rispettivamente seconda motrice 42, 44 e/o servizi ausiliari esterni alla prima e seconda motrice 42, 44 (ad esempio aria condizionata, luci, ecc. dell?intero veicolo).
Durante le attivit? di manovra (anche note come ?shunting?) presso la stazione ferroviaria e/o in deposito, il veicolo che comprende il sistema di alimentazione 40 si sposta a velocit? molto limitata ed alimenta i carichi ausiliari 5 di entrambe le motrici 42, 44 utilizzando un solo motogeneratore 6 come sistema di propulsione, in quanto la potenza di trazione richiesta ? molto ridotta. Viene scelto di utilizzare, tra i due motogeneratori 6 presenti, il motogeneratore 6 che ha un numero di ore di utilizzo (es., ore totali da inizio vita) inferiore rispetto all?altro motogeneratore 6 (figura 17 e, in alternativa, figura 18).
Come si pu? notare dalla figura 17, nel caso in cui si utilizzi il motogeneratore 6 della prima motrice 42 (stato S1 di figura 19), l?alimentazione fornita da tale motogeneratore 6 viene immessa sul bus DC 1 ed utilizzata per alimentare sia il motore elettrico 3b ed i carichi ausiliari 5 della prima motrice 42, sia il motore elettrico 3b ed i carichi ausiliari 5 della seconda motrice 44. Il motogeneratore 6 della seconda motrice 44 ? scollegato dal bus DC 1, cos? come entrambi i pacchi batterie 21.
Come si pu? notare dalla figura 18, nel caso in cui si utilizzi il motogeneratore 6 della seconda motrice 44 (stato S2 di figura 19), l?alimentazione fornita da tale motogeneratore 6 viene immessa sul bus DC 1 ed utilizzata per alimentare sia il motore elettrico 3b ed i carichi ausiliari 5 della seconda motrice 44, sia il motore elettrico 3b ed i carichi ausiliari 5 della prima motrice 42. Il motogeneratore 6 della prima motrice 42 ? scollegato dal bus DC 1, cos? come entrambi i pacchi batterie 21.
Inoltre, sia nella condizione operativa di figura 17 che di figura 18, ? possibile ricaricare uno o entrambi i pacchi batterie 21 collegandolo al bus DC 1 tramite il rispettivo interruttore e convertitore. Questo pu? avvenire, ad esempio, durante una fase di frenatura, in cui il rispettivo motore elettrico opera come generatore (stato S3 di figura 19).Secondo un aspetto della presente invenzione, il passaggio da una modalit? operativa ad un?altra ? comandato dal sistema di controllo / monitoraggio dell?intero veicolo (es., nel caso di veicolo ferroviario, il TCMS - ?Train Control and Monitoring System?), o da una unit? di controllo trazione (TCU - ?Traction Control Unit?), che controlla la singola catena di trazione e di accumulo energia. Un sistema di controllo di bordo di questo tipo include, tipicamente, un sistema di elaborazione provvisto di almeno un controllore o microcontrollore (es., il microcontrollore 30).
Il sistema di controllo di bordo ? configurato per abilitare le seguenti modalit? di funzionamento (quanto qui descritto si applica sia al sistema 20 di figura 2 che al sistema 40 di figura 16).
Selezione della modalit? di alimentazione
La selezione della modalit? di funzionamento o alimentazione viene comandata dal macchinista che, note le caratteristiche della tratta e valutando le condizioni operative del veicolo, decide quale modalit? di funzionamento implementare.
Gestione del controllo di alimentazione (in modalit? trazione mediante catenaria)
Un algoritmo di gestione dell?alimentazione, in base ad accelerazione target (richiesta dal macchinista tramite la manetta di trazione) e coppia resistiva, comanda di conseguenza l?inverter 3a (utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura) e valuta la potenza di trazione necessaria per raggiungere l?accelerazione target. La potenza elettrica richiesta per la trazione ?, in questo contesto, fornita dalla catenaria. La catenaria fornisce altres? la potenza richiesta dai sistemi ausiliari 5 e la eventuale potenza di ricarica del pacco batterie, secondo le indicazioni del BMS. L?algoritmo di power management controlla il convertitore dei servizi ausiliari regolando l?assorbimento della potenza richiesta con algoritmi di controllo noti in letteratura, e il convertitore DC/DC, utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura, per caricare le batterie con la potenza definita. Il motogeneratore diesel ? spento.
Gestione del controllo di alimentazione (in modalit? parcheggio con catenaria)
Il veicolo ? fermo quindi il controllo di trazione ? spento. Definita la potenza richiesta dai sistemi ausiliari 5 e aggiunta l?eventuale potenza di ricarica del pacco batterie secondo le indicazioni del BMS, la potenza elettrica richiesta ? fornita dalla catenaria.
In questo caso, un algoritmo di gestione dell?alimentazione controlla il convertitore 4 dei servizi ausiliari 5, regolando l?assorbimento della potenza richiesta mediante algoritmi di controllo noti in letteratura, e controlla il convertitore DC/DC 22, utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura, per caricare le batterie 21. Il motogeneratore 6 ? spento.
Gestione del controllo di alimentazione (in modalit? trazione mediante motogeneratore)
Un algoritmo di gestione dell?alimentazione, in base ad accelerazione target (richiesta dal macchinista tramite la manetta di trazione) e coppia resistiva, comanda di conseguenza l?inverter 3a (utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura) e valuta la potenza di trazione necessaria per raggiungere l?accelerazione target.
La potenza elettrica richiesta per la trazione ?, in questo contesto, fornita dal motogeneratore 6. Inoltre, il motogeneratore 6 fornisce la potenza richiesta dai sistemi ausiliari 5 e l?eventuale potenza di ricarica del pacco batterie 21 secondo le indicazioni del BMS. L?algoritmo di gestione dell?alimentazione regola, in questo contesto, il numero di giri del motore a combustione 6a e comanda il convertitore AC/DC 7 in modo tale da immettere sul bus DC 1 la potenza elettrica richiesta. L?algoritmo di gestione dell?alimentazione controlla inoltre il convertitore dei servizi ausiliari 4 e il convertitore DC/DC 22, utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura.
Gestione del controllo di alimentazione (in modalit? parcheggio con motogeneratore)
Il veicolo ?, in questa condizione, fermo e quindi il controllo di trazione ? spento. Definita la potenza richiesta dai sistemi ausiliari 5 e aggiunta l?eventuale potenza di ricarica del pacco batterie 21 secondo le indicazioni del BMS, l?algoritmo di gestione dell?alimentazione regola il numero di giri del motore a combustione 6a e comanda il convertitore AC/DC 7 in modo tale da immettere sul bus DC 1 la potenza elettrica richiesta. L?algoritmo di gestione dell?alimentazione controlla inoltre il convertitore dei servizi ausiliari 4 e il convertitore DC/DC 22, utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura.
Gestione del controllo di alimentazione (in modalit? ?shunting?)
Un algoritmo di gestione dell?alimentazione, in base ad accelerazione target (richiesta dal macchinista tramite la manetta di trazione) e coppia resistiva, comanda di conseguenza l?inverter 3a (utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura) e valuta la potenza di trazione necessaria per raggiungere l?accelerazione target.
L?algoritmo di gestione dell?alimentazione determina inoltre quale motogeneratore 6, tra i due disponibili a bordo, sia da utilizzare (come detto, in funzione del minor numero di ore di funzionamento) e ne regola il numero di giri. Il motogeneratore 6 attivato genera altres? la potenza richiesta dai sistemi ausiliari 5 e l?eventuale potenza di ricarica del pacco batterie 21 secondo le indicazioni del BMS. L?algoritmo di gestione dell?alimentazione comanda inoltre, in questo contesto, il convertitore AC/DC 7 in modo tale da immettere sul bus DC 1 la potenza elettrica richiesta. L?algoritmo di gestione dell?alimentazione controlla inoltre il convertitore dei servizi ausiliari 4 e il convertitore DC/DC 22, utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura.
Gestione del controllo di alimentazione (in modalit? ?veicolo in platform?)
Un algoritmo di gestione dell?alimentazione, in base ad accelerazione target e coppia resistiva, comanda di conseguenza l?inverter 3a utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura e valuta la potenza di trazione richiesta per garantire tale accelerazione. Viene altres? definita la potenza richiesta dai sistemi ausiliari 5. L?algoritmo, in questo contesto, mantiene spento il motogeneratore 6 e impone al convertitore DC/DC 22 accoppiato al pacco batterie 21 di erogare complessivamente la potenza richiesta dall?azionamento 3 e dai servizi ausiliari 5. L?algoritmo controlla il convertitore per i servizi ausiliari 4 regolando l?assorbimento della potenza richiesta con algoritmi di controllo noti in letteratura, e il convertitore DC/DC 22, utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura, affinch? le batterie eroghino la potenza richiesta dall?azionamento 3 e dai servizi ausiliari 5.
In questa modalit?, il sistema propulsivo passa da alimentazione unicamente a batteria ad alimentazione fornita unicamente dal motogeneratore, e viceversa. Per questo motivo, l?algoritmo di gestione dell?alimentazione ? anche responsabile della transizione tra le due diverse alimentazioni, secondo i punti ?a.? e ?b.? seguenti.
a. Da alimentazione a batteria a alimentazione a combustione: il pacco batterie 21 tramite il convertitore DC/DC 22 sta erogando potenza al bus DC 1. Quando si avvia la procedura di transizione, il motogeneratore 6 viene acceso ed il motore a combustione accelerato fino alla modalit? minima di funzionamento. A questo punto, l?algoritmo di gestione dell?alimentazione aumenta gradualmente la potenza erogata dal motogeneratore 6 e riduce quella fornita dal pacco batterie 21 mantenendo il bilanciamento di potenza con l?azionamento 3 e i servizi ausiliari 5. Quando il motogeneratore 6 riesce a fornire l?intera potenza di trazione allora il pacco batterie 21 viene disconnesso dalla catena di trazione (aprendo l?interruttore K5).
b. Da alimentazione a combustione a alimentazione a batteria: il motogeneratore 6 tramite il convertitore AC/DC 7 sta erogando potenza al bus DC 1. Quando si avvia la procedura di transizione, il motore a combustione 6a viene decelerato fino alla modalit? minima di funzionamento. L?algoritmo di gestione dell?alimentazione diminuisce gradualmente la potenza erogata dal motogeneratore 6 e aumenta quella fornita dal pacco batterie 21 mantenendo il bilanciamento di potenza con l?azionamento 3 e i servizi ausiliari 5. Quando il pacco batterie 21 riesce a fornire l?intera potenza di trazione, allora il motogeneratore 6, raggiunta la modalit? minima di funzionamento, pu? essere spento e viene disconnesso dalla catena di trazione (aprendo l?interruttore K1).
Gestione del controllo di alimentazione (in modalit? ?boost?)
Un algoritmo di gestione dell?alimentazione, in base ad accelerazione target (richiesta dal macchinista tramite la manetta di trazione) e coppia resistiva, comanda di conseguenza l?inverter 3a (utilizzando algoritmi di controllo noti in letteratura) e valuta la potenza di trazione necessaria per raggiungere l?accelerazione target. Viene, inoltre, definita la potenza richiesta dai sistemi ausiliari 5. L?algoritmo di gestione dell?alimentazione regola il numero di giri del motore a combustione 6a e comanda il convertitore AC/DC 7 in modo tale da immettere sul bus DC 1 la potenza elettrica richiesta. La differenza tra la potenza richiesta dall?azionamento 3 e dai servizi ausiliari 5 e quella prodotta dal motogeneratore 6 viene fornita dal pacco batterie 21.
In altre parole, il motogeneratore 6 viene comandato in modo da erogare la massima potenza possibile, o la massima potenza erogabile in tempi compatibili con quelli richiesti, ed il pacco batterie 21 fornisce una ulteriore aliquota di potenza che si somma a quella del motogeneratore 6.
Viene cos? definita la potenza elettrica che le batterie 21 devono erogare.
Le modalit? di funzionamento precedentemente descritte, cos? come il passaggio da una all?altra, sono evidenti dal diagramma a stati di figura 19.
In particolare, con riferimento a tale figura 19, si nota che, all?accensione, il veicolo da una condizione di attesa, o ?idle? (stato I) pu? essere immesso in una delle configurazioni di trazione tra: trazione mediante motogeneratore 6 (stato D1, nella porzione sinistra del diagramma a stati), platform (stato T1), trazione mediante catenaria (stato C1 nella porzione destra del diagramma a stati) e shunting (stati S1 o S2).
In ciascuna delle configurazioni in trazione (stati D1 o C1), il veicolo pu? permanervi, caricando o meno le batterie (stati D2 e C2, rispettivamente), o transitare nel corrispondente stato di frenatura (stati D3-D4, o C3-C4, rispettivamente). Da questi stati, il veicolo pu? andare nei rispettivi stati di parking, sia con alimentazione da catenaria (stati P3-P4) che con alimentazione da motogeneratore (stati P1-P2).
Dalla trazione con motogeneratore (stato D1), in caso di maggior richiesta di potenza, il veicolo passa alla modalit? boost (stato B), e da questa ritornare alla semplice trazione con motogeneratore (stato D1).
Inoltre, dalla trazione con motogeneratore (stato D1), o dallo stato idle (stato I), il veicolo pu? transitare nello stato T1 di trazione in avvicinamento ad una stazione e, da qui, negli stati T2 e T3 di frenatura in stazione e parcheggio in stazione.
Dallo stato idle (stato I), il veicolo pu? transitare in uno dei due stati di trazione shunting (stato S1 o S2), e da qui in frenatura (stato _S3).
La figura 20 mostra, in forma schematica, un veicolo elettrico 100 includente:
un sistema di controllo 102, includente il microcontrollore 30, configurato per implementare le modalit? operative e di gestione dell?alimentazione precedentemente descritte; ed
il sistema di alimentazione 20 di figura 2, o il sistema di alimentazione 40 di figura 16, secondo le rispettive forme di realizzazione precedentemente descritte, includente il motore elettrico 3b, elettricamente accoppiato ad una linea di alimentazione principale (bus DC) 1 tramite l?inverter di trazione 3a, ed operativamente accoppiato al sistema di trazione del veicolo elettrico 100, per controllarne la marcia in accelerazione, rotolamento a velocit? costante e frenatura.
Il veicolo elettrico 100 ? scelto nel gruppo comprendente: un veicolo ferroviario, un tram, un filobus, o altro veicolo elettrico, alimentato da una generica rete di alimentazione esterna (es., catenaria) 104, atta a fornire una tensione di alimentazione di rete VAL.
Da un esame delle caratteristiche di quanto qui descritto ed illustrato sono evidenti i vantaggi che il trovato secondo la presente invenzione consente di ottenere. In particolare, la presente invenzione consente di
(i) incrementare l?efficienza energetica recuperando a bordo l?energia cinetica del veicolo nella fase di frenatura, trasformandola in energia elettrica accumulata nelle batterie e reimpiegandola quando opportuno o necessario; ci? consente il contenimento dei consumi energetici, con ritorni economici vantaggiosi per l?operatore ferroviario in termini di costi e di eco-sostenibilit?;
(ii) contenere i picchi di potenza e la corrente efficace sulla linea di alimentazione principale, ovvero incrementare le prestazioni di punta del rotabile a parit? di potenza di picco della linea di alimentazione principale; ci? consente di incrementare le prestazioni della flotta di veicoli ferroviari, (aumentare il numero di veicoli sulla linea ovvero le prestazioni degli stessi in termini di accelerazione) senza investire sull?infrastruttura, e specificamente senza necessit? di potenziare o di incrementare di numero le sottostazioni di alimentazione;
(iii) consentire la marcia del veicolo elettrico su tratte di significativa lunghezza senza alimentazione elettrica esterna. Ci? rende il veicolo pi? versatile, consentendone l?impiego su tratte che includano ambienti urbani di pregio storico e architettonico non compatibili con la presenza della linea di alimentazione principale; i depositi o officine di manutenzione in cui non ? presente la linea di alimentazione principale; sezioni di linea di alimentazione principale non alimentata per lavori di manutenzione all?infrastruttura; marcia di emergenza, ad esempio in caso di mancanza di alimentazione sulla linea di alimentazione principale, per portare il veicolo fuori da una galleria fino in stazione ed evacuarlo dai passeggeri in tutta sicurezza; sotto sezioni della linea di alimentazione principale ghiacciate.
Il pacco batterie ? dimensionato per immagazzinare l?elevata energia necessaria per muovere il veicolo in assenza di alimentazione sulla linea di alimentazione principale. Poich? tale marcia ? eseguita a velocit? ridotta, le potenze di scarica richieste sono limitate. D?altra parte anche la carica pu? essere effettuata in tempi relativamente lenti, sfruttando tutte le fasi di ?cruising? (marcia a velocit? costante) e di sosta del veicolo elettrico, che si succedono ad esempio tra due fasi di marcia a batteria.
Oltre a ridurre i consumi in quanto consente il recupero dell?energia in frenatura e ad incrementare le performance di punta del rotabile, l?impiego del sistema di accumulo a batteria consente una riduzione del dimensionamento della potenza nominale del motogeneratore 6 rispetto ad un veicolo con un sistema di gestione dell?energia in forma nota.
Inoltre, essendo il generatore elettrico calettato sull?albero del motore a combustione e utilizzando il convertitore AC/DC come un inverter, si pu? eliminare il motorino di avviamento brushless del motore a combustione presente nei normali treni diesel. Tale caratteristica consente di ottenere un notevole incremento dell?affidabilit? del motogeneratore stesso oltre che della frequenza di avviamenti e fermi possibile, solitamente vincolati al surriscaldamento del motorino brushless ancillare. Tale punto di forza consente l?implementazione della funzione PLATFORM, che esige spegnimenti e successive riaccensioni del motogeneratore.
Risulta infine chiaro che a quanto qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall?ambito di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.
In particolare, il gruppo elettrogeno, ol il motogeneratore, 6 pu? essere sostituito da una o pi? celle a combustibile (?fuel cell?) o da una o pi? celle ad idrogeno; in questo caso, il convertitore AC/DC 7 ? sostituito con un convertitore DC/DC unidirezionale in quanto la cella a combustibile, analogamente al motogeneratore e diversamente dalla batteria, non ? un dispositivo in cui il flusso di potenza pu? essere bidirezionale.

Claims (31)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di gestione di energia (20; 40) di almeno una catena di trazione elettrica (3) di un veicolo (100), comprendente: - un bus di alimentazione (1) del veicolo; - un terminale di alimentazione di rete (2), elettricamente accoppiato tra il bus di alimentazione (1) ed una linea di alimentazione di rete (104) esterna al veicolo che ? atta a fornire una tensione di alimentazione di rete (VAL) al bus di alimentazione (1); - una prima fonte di energia a bordo veicolo (6), includente uno tra: un gruppo elettrogeno, un motogeneratore, una cella a combustibile, una cella ad idrogeno, detta prima fonte di energia a bordo veicolo (6) essendo elettricamente accoppiata al bus di alimentazione (1) e configurata per alimentare al bus di alimentazione (1) una prima tensione di alimentazione; - un sistema di accumulo di energia a bordo veicolo (21), elettricamente accoppiato al bus di alimentazione (1) ed includente un gruppo accumulatore (21) configurato per alimentare al bus di alimentazione (1) una seconda tensione di alimentazione e per ricevere dal bus di alimentazione (1) una tensione o corrente di ricarica; - un primo interruttore (K1) elettricamente accoppiato tra la prima fonte di energia (6) e il bus di alimentazione (1); - un secondo interruttore (K2) elettricamente accoppiato tra il terminale di alimentazione di rete (2) e il bus di alimentazione (1); - un terzo interruttore (K3) elettricamente accoppiato tra la catena di trazione elettrica (3) e il bus di alimentazione (1); - un quarto interruttore (K5) elettricamente accoppiato tra il sistema di accumulo e il bus di alimentazione (1); e - un?unit? di gestione e comando (102, 30), operativamente accoppiata a detti primo, secondo, terzo e quarto interruttore e atta a comandare detti primo, secondo, terzo e quarto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente detti prima fonte di energia (6), terminale di alimentazione di rete (2), catena di trazione elettrica (3) e sistema di accumulo al/dal bus di alimentazione (1) implementando una pluralit? di condizioni operative di funzionamento del veicolo (100).
  2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, in cui dette condizioni operative di funzionamento del veicolo (100) includono: i) una prima condizione operativa di trazione, in cui la prima fonte di energia ed il terminale di alimentazione di rete (2) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? la catena di trazione elettrica (3) viene alimentata tramite una prima tensione intermedia correlata alla seconda tensione di alimentazione; e/o ii) una seconda condizione operativa di trazione, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) ? disaccoppiato dal bus di alimentazione (1), mentre la prima fonte di energia (6), il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? la catena di trazione elettrica (3) viene alimentata tramite una seconda tensione intermedia correlata alla prima e alla seconda tensione di alimentazione.
  3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui: la prima condizione operativa di trazione ? una accelerazione, o andatura a velocit? costante, di detto veicolo elettrico ed include alimentare la catena di trazione (3) prelevando potenza dal sistema di accumulo; e la seconda condizione operativa di trazione ? una accelerazione di detto veicolo elettrico, ed include alimentare la catena di trazione (3) prelevando una aliquota di potenza dalla prima fonte di energia (6) ed una ulteriore aliquota di potenza dal sistema di accumulo.
  4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 3, in cui la prima aliquota di potenza corrisponde alla massima potenza erogabile dalla prima fonte di energia (6), o alla massima potenza erogabile dalla prima fonte di energia (6) in tempi compatibili con quelli richiesti.
  5. 5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette condizioni operative di funzionamento del veicolo (100) includono: iii) una prima condizione operativa di ricarica, in cui la prima fonte di energia (6) ? disaccoppiato dal bus di alimentazione (1), mentre il terminale di alimentazione di rete (2), il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21, 22) viene ricaricato mediante una prima tensione di ricarica correlata alla tensione di alimentazione di rete (VAL); e/o iv) una seconda condizione operativa di ricarica, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) ? disaccoppiato dal bus di alimentazione (1), mentre la prima fonte di energia (6), il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato da una seconda tensione di ricarica correlata alla prima tensione di alimentazione; e/o v) una terza condizione operativa di ricarica, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) e la prima fonte di energia (6) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato da una terza tensione di ricarica correlata ad una tensione di recupero (?recovered voltage?) generata dalla catena di trazione (3) operante come generatore elettrico.
  6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 5, in cui: la prima condizione operativa di ricarica ? una andatura a velocit? costante di detto veicolo elettrico, ed include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla linea di alimentazione di rete (104); la seconda condizione operativa di ricarica ? una andatura a velocit? costante di detto veicolo elettrico, ed include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla prima fonte di energia (6); la terza condizione operativa di ricarica ? una frenatura di detto veicolo elettrico, ed include caricare il gruppo accumulatore (21) mediante la tensione di ricarica che ? derivata dalla tensione di recupero, ed ? impostata in base alla potenza con cui si intende caricare il gruppo accumulatore (21).
  7. 7. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette condizioni operative di funzionamento del veicolo (100) includono: una prima condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta, in cui detta prima fonte di energia (6) e detta catena di trazione elettrica (3) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre il terminale di alimentazione di rete (2) ed il sistema di accumulo e sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato mediante una terza tensione di ricarica correlata alla tensione di alimentazione di rete (VAL); e/o una seconda condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) e la catena di trazione elettrica (3) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre la prima fonte di energia (6) ed il sistema di accumulo sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato da una quarta tensione di ricarica correlata alla prima tensione di alimentazione.
  8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7, in cui: la prima condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla linea di alimentazione di rete (104); e la seconda condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla prima fonte di energia (6).
  9. 9. Sistema secondo la rivendicazione 2 o secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3-8 quando dipendenti dalla rivendicazione 2 in cui, quando detto veicolo (100) raggiunge un?area di transito con restrizione di emissioni atmosferiche inquinanti, o con restrizione di emissioni sonore, o in cui ? desiderabile spegnere la prima fonte di energia (6), l?unit? di gestione e comando (102, 30) ? atta a: inviare un segnale di spegnimento a detta prima fonte di energia (6) e disaccoppiare detta prima fonte di energia (6) dal bus di alimentazione (1); attivare detta prima condizione operativa di trazione e mantenere la prima condizione operativa di trazione fintantoch? il veicolo (100) permane in detta area di transito; e quando il veicolo (100) ? uscito da detta area di transito, inviare un segnale di accensione di detta prima fonte di energia (6) ed accoppiare detta prima fonte di energia (6) al bus di alimentazione (1), oppure accoppiare il terminale di alimentazione di rete (2) al bus di alimentazione (1).
  10. 10. Sistema secondo le rivendicazioni 2 e 5 comprendente inoltre un convertitore DC-DC (22) bidirezionale operativamente disposto tra il quarto interruttore (K5) e il sistema di accumulo, configurato per formare una interfaccia di adattamento di livelli di tensione tra il sistema di accumulo e il bus di alimentazione (1), e viceversa, configurato per: - generare, durante la prima condizione operativa di trazione, la prima tensione intermedia elevando o riducendo la seconda tensione di alimentazione in funzione del livello di tensione accettato dalla catena di trazione (3); - generare, durante la seconda condizione operativa di trazione, la seconda tensione intermedia elevando o riducendo la prima tensione di alimentazione in funzione del livello di tensione accettato dalla catena di trazione (3); - generare, durante la prima condizione operativa di ricarica, la prima tensione di ricarica elevando o riducendo la tensione di alimentazione di rete (VAL) in funzione del livello di tensione accettato dal sistema di accumulo; - generare, durante la seconda condizione operativa di ricarica, la seconda tensione di ricarica elevando o riducendo la prima tensione di alimentazione in funzione del livello di tensione accettato dal sistema di accumulo; e - generare, durante la terza condizione operativa di ricarica, la terza tensione di ricarica elevando o riducendo la tensione di recupero in funzione del livello di tensione accettato dal sistema di accumulo.
  11. 11. Sistema secondo la rivendicazione 2 o una qualsiasi delle rivendicazioni 3-10 quando dipendenti dalla rivendicazione 2, comprendente inoltre almeno un carico elettrico ausiliario (5) accoppiato al bus di alimentazione (1) mediante un quinto interruttore (K4), l?unit? di gestione e comando (102, 30), essendo operativamente accoppiata al quinto interruttore ed essendo atta a comandare il quinto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente il carico ausiliario (5) al/dal bus di alimentazione (1) per alimentare il carico ausiliario (5) durante la prima e/o la seconda condizione operativa di trazione.
  12. 12. Sistema secondo la rivendicazione 7, comprendente inoltre almeno un carico elettrico ausiliario (5) accoppiato al bus di alimentazione (1) mediante un quinto interruttore (K4), l?unit? di gestione e comando (102, 30), essendo operativamente accoppiata al quinto interruttore ed essendo atta a comandare il quinto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente il carico ausiliario (5) al/dal bus di alimentazione (1) per alimentare il carico ausiliario (5) durante la prima e/o la seconda condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta.
  13. 13. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10, comprendente inoltre almeno un carico elettrico ausiliario (5) accoppiato al bus di alimentazione (1) mediante un quinto interruttore (K4), l?unit? di gestione e comando (102, 30), essendo operativamente accoppiata al quinto interruttore ed essendo atta a comandare contestualmente il quinto interruttore (K4) ed il quarto interruttore (K5) per accoppiare elettricamente il carico ausiliario (5) e il sistema di accumulo (21) al bus di alimentazione (1) per alimentare il carico ausiliario (5) esclusivamente mediante detta seconda tensione di alimentazione quando il veicolo (100) ? fermo o in sosta in assenza di detta prima tensione di alimentazione e di detta tensione di alimentazione di rete.
  14. 14. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, includente inoltre: - una seconda fonte di energia a bordo veicolo (6) includente uno tra: un gruppo elettrogeno, un motogeneratore, una cella a combustibile, una cella ad idrogeno, elettricamente accoppiata al bus di alimentazione (1) e configurata per alimentare al bus di alimentazione (1) una terza tensione di alimentazione; e un sesto interruttore, accoppiato tra la seconda fonte di energia e il bus di alimentazione (1), detta unit? di gestione e comando (102, 30) essendo operativamente accoppiata a detto sesto interruttore ed essendo atta a comandare detto sesto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente detta seconda fonte di energia al/dal bus di alimentazione (1) implementando una ulteriore condizione operativa di funzionamento del veicolo (100) durante la quale viene chiuso uno solo tra il primo interruttore (K1) ed il sesto interruttore, e viene attivato uno solo tra la prima fonte di energia e, rispettivamente, la seconda fonte di energia scegliendo quello avente il minor numero di ore totali di funzionamento.
  15. 15. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo accumulatore (21) comprende una o pi? batterie scelte tra: al litio, batterie al piombo, batterie NiMH, batterie NiCd, batterie ZEBRA, batterie al flusso.
  16. 16. Veicolo a trazione elettrica (100) comprendente: - una prima catena di trazione, includente un primo motore elettrico (3b), elettricamente accoppiato al bus di alimentazione (1) tramite un primo convertitore di trazione (3a); e - un primo sistema di gestione di energia di detta prima catena di trazione, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-15.
  17. 17. Veicolo secondo la rivendicazione 16, comprendente inoltre: - una seconda catena di trazione, includente un secondo motore elettrico (3b), elettricamente accoppiato al bus di alimentazione (1) tramite un secondo convertitore di trazione (3a); e - un secondo sistema di gestione di energia di detta seconda catena di trazione, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-15, in cui il bus di alimentazione del primo sistema di gestione di energia ? elettricamente accoppiato al bus di alimentazione del secondo sistema di gestione di energia.
  18. 18. Veicolo secondo la rivendicazione 17, in cui detta prima catena di trazione e detto primo sistema di gestione di energia sono parte di una prima motrice di detto veicolo (100), e detta seconda catena di trazione e detto secondo sistema di gestione di energia sono parte di una seconda motrice di detto veicolo (100).
  19. 19. Metodo di gestione di energia di almeno una catena di trazione elettrica di un veicolo (100) comprendente: un bus di alimentazione (1); un terminale di alimentazione di rete (2), elettricamente accoppiato tra il bus di alimentazione (1) ed una linea di alimentazione di rete (104) esterna al veicolo che ? atta a fornire una tensione di alimentazione di rete (VAL) al bus di alimentazione (1); una prima fonte di energia a bordo veicolo (6), includente uno tra: un gruppo elettrogeno, un motogeneratore, una cella a combustibile, una cella ad idrogeno, detta prima fonte di energia a bordo veicolo (6) essendo elettricamente accoppiata al bus di alimentazione (1) e configurata per alimentare al bus di alimentazione (1) una prima tensione di alimentazione; un sistema di accumulo di energia a bordo veicolo, elettricamente accoppiato al bus di alimentazione (1) ed includente un gruppo accumulatore (21) configurato per alimentare al bus di alimentazione (1) una seconda tensione di alimentazione; un primo interruttore (K1) elettricamente accoppiato tra il gruppo elettrogeno (6) e il bus di alimentazione (1); un secondo interruttore (K2) elettricamente accoppiato tra il terminale di alimentazione di rete (2) e il bus di alimentazione (1); un terzo interruttore (K3) elettricamente accoppiato tra la catena di trazione elettrica (3) e il bus di alimentazione (1); un quarto interruttore (K5) elettricamente accoppiato tra il sistema di accumulo e il bus di alimentazione (1), il metodo comprendendo le fasi di comandare selettivamente il primo, secondo, terzo e quarto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente detti prima fonte di energia (6), terminale di alimentazione di rete (2), catena di trazione elettrica (3) e seconda fonte di energia (21, 22) al/dal bus di alimentazione (1) implementando una pluralit? di condizioni operative di funzionamento del veicolo (100).
  20. 20. Metodo secondo la rivendicazione 19, in cui dette condizioni operative di funzionamento del veicolo (100) includono: i) una prima condizione operativa di trazione, in cui la prima fonte di energia ed il terminale di alimentazione di rete (2) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? la catena di trazione elettrica (3) viene alimentata tramite una prima tensione intermedia correlata alla seconda tensione di alimentazione; e/o ii) una seconda condizione operativa di trazione, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) ? disaccoppiato dal bus di alimentazione (1), mentre la prima fonte di energia, sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? la catena di trazione elettrica (3) viene alimentata tramite una seconda tensione intermedia correlata alla prima e alla seconda tensione di alimentazione.
  21. 21. Metodo secondo la rivendicazione 20, in cui: la prima condizione operativa di trazione ? una accelerazione o andatura a velocit? costante di detto veicolo elettrico, ed include alimentare la catena di trazione (3) prelevando potenza dal sistema di accumulo; e la seconda condizione operativa di trazione ? una accelerazione di detto veicolo elettrico, ed include alimentare la catena di trazione (3) prelevando una aliquota di potenza dalla prima fonte di energia ed una ulteriore aliquota di potenza dal sistema di accumulo.
  22. 22. Metodo secondo la rivendicazione 21, in cui la prima aliquota di potenza corrisponde alla massima potenza erogabile dalla prima fonte di energia (6), o alla massima potenza erogabile dal dalla prima fonte di energia (6) in tempi compatibili con quelli richiesti.
  23. 23. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-22, in cui dette condizioni operative di funzionamento del veicolo (100) includono: iii) una prima condizione operativa di ricarica, in cui la prima fonte di energia ? disaccoppiato dal bus di alimentazione (1), mentre il terminale di alimentazione di rete (2), il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato mediante una prima tensione di ricarica correlata alla tensione di alimentazione di rete (VAL); e/o iv) una seconda condizione operativa di ricarica, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) ? disaccoppiato dal bus di alimentazione (1), mentre la prima fonte di energia (6), il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato da una seconda tensione di ricarica correlata alla prima tensione di alimentazione; e/o v) una terza condizione operativa di ricarica, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) e la prima fonte di energia (6) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre il sistema di accumulo e la catena di trazione elettrica (3) sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato da una terza tensione di ricarica correlata ad una tensione di recupero (?recovered voltage?) generata dalla catena di trazione (3) operante come generatore elettrico.
  24. 24. Sistema secondo la rivendicazione 23, in cui: la prima condizione operativa di ricarica ? una andatura a velocit? costante di detto veicolo elettrico, ed include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla linea di alimentazione di rete (104); la seconda condizione operativa di ricarica ? una andatura a velocit? costante di detto veicolo elettrico, ed include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla prima fonte di energia (6); la terza condizione operativa di ricarica ? una frenatura di detto veicolo elettrico, ed include caricare il gruppo accumulatore (21) mediante la tensione di ricarica che ? derivata dalla tensione di recupero, ed ? impostata in base alla potenza con cui si intende caricare il gruppo accumulatore (21).
  25. 25. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-24, in cui dette condizioni operative di funzionamento del veicolo (100) includono: una prima condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta, in cui la prima fonte di energia (6) e la catena di trazione elettrica (3) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre il terminale di alimentazione di rete (2) ed il sistema di accumulo e sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato mediante una terza tensione di ricarica correlata alla tensione di alimentazione di rete (VAL); e/o una seconda condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta, in cui il terminale di alimentazione di rete (2) e la catena di trazione elettrica (3) sono disaccoppiati dal bus di alimentazione (1), mentre la prima fonte di energia (6) ed il sistema di accumulo sono accoppiati al bus di alimentazione (1), cosicch? il gruppo accumulatore (21) viene ricaricato da una quarta tensione di ricarica correlata alla prima tensione di alimentazione.
  26. 26. Metodo secondo la rivendicazione 25, in cui: la prima condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla linea di alimentazione di rete (104); e la seconda condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta include ricaricare il gruppo accumulatore (21) prelevando potenza dalla prima fonte di energia (6).
  27. 27. Metodo secondo la rivendicazione 20, in cui quando detto veicolo (100) raggiunge un?area di transito con restrizione di emissioni atmosferiche inquinanti, o con restrizione di emissioni sonore, o in cui ? desiderabile spegnere la prima fonte di energia (6), il metodo comprende inoltre le fasi di: inviare un segnale di spegnimento a detta prima fonte di energia (6) e disaccoppiare detta prima fonte di energia (6) dal bus di alimentazione (1); attivare detta prima condizione operativa di trazione e mantenere la prima condizione operativa di trazione fintantoch? il veicolo (100) permane in detta area di transito; e quando il veicolo (100) ? uscito da detta area di transito, inviare un segnale di accensione di detta prima fonte di energia (6) ed accoppiare detta prima fonte di energia (6) al bus di alimentazione (1), oppure accoppiare il terminale di alimentazione di rete (2) al bus di alimentazione (1).
  28. 28. Metodo secondo la rivendicazione 20 o una qualsiasi delle rivendicazioni 20-25 quando dipendenti dalla rivendicazione 19, il veicolo comprendendo inoltre almeno un carico elettrico ausiliario (5) accoppiato al bus di alimentazione (1) mediante un quinto interruttore (K4), il metodo comprendendo inoltre la fase di comandare il quinto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente il carico ausiliario (5) al/dal bus di alimentazione (1) per alimentare il carico ausiliario (5) durante la prima e/o la seconda condizione operativa di trazione.
  29. 29. Metodo secondo la rivendicazione 25, il veicolo comprendendo inoltre almeno un carico elettrico ausiliario (5) accoppiato al bus di alimentazione (1) mediante un quinto interruttore (K4), il metodo comprendendo inoltre la fase di comandare il quinto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente il carico ausiliario (5) al/dal bus di alimentazione (1) per alimentare il carico ausiliario (5) durante la prima e/o la seconda condizione operativa di ricarica a veicolo fermo o in sosta.
  30. 30. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-27, in cui il veicolo comprende inoltre almeno un carico elettrico ausiliario (5) accoppiato al bus di alimentazione (1) mediante un quinto interruttore (K4), il metodo comprendendo inoltre comandare contestualmente il quinto interruttore (K4) ed il quarto interruttore (K5) per accoppiare elettricamente il carico ausiliario (5) e il sistema di accumulo (21) al bus di alimentazione (1) per alimentare il carico ausiliario (5) esclusivamente mediante detta seconda tensione di alimentazione quando il veicolo (100) ? fermo o in sosta in assenza di detta prima tensione di alimentazione e di detta tensione di alimentazione di rete.
  31. 31. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19-30, il veicolo includendo inoltre: una seconda fonte di energia a bordo veicolo (6) includente uno tra: un gruppo elettrogeno, un motogeneratore, una cella a combustibile, una cella ad idrogeno, elettricamente accoppiata al bus di alimentazione (1) e configurata per alimentare al bus di alimentazione (1) una terza tensione di alimentazione; e un sesto interruttore, accoppiato tra la seconda fonte di energia e il bus di alimentazione (1); il metodo comprendendo inoltre la fase di comandare detto sesto interruttore per accoppiare/disaccoppiare elettricamente detta seconda fonte di energia al/dal bus di alimentazione (1) implementando una ulteriore condizione operativa di funzionamento del veicolo (100) durante la quale viene chiuso uno solo tra il primo interruttore (K1) ed il sesto interruttore, e viene attivato una sola tra la prima fonte di energia e, rispettivamente, la seconda fonte di energia scegliendo quella avente il minor numero di ore totali di funzionamento.
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