IT202100010367A1 - Veicolo elettrico, del tipo van o pick-up, con pannelli mobili di celle fotovoltaiche - Google Patents

Veicolo elettrico, del tipo van o pick-up, con pannelli mobili di celle fotovoltaiche Download PDF

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battery
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IT102021000010367A
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Pietro Perlo
Davide Penserini
Marco Biasiotto
Marco Grosso
Sergio Pozzato
Marco Dalmasso
Simone Sivieri
Riccardo Introzzi
Antonio Mancuso
Alessandro Usignolo
Sandro Depasquale
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Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo:
?Veicolo elettrico, del tipo van o pick-up, con pannelli mobili di celle fotovoltaiche?
TESTO DELLA DESCRIZIONE
Campo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce ai veicoli elettrici, in particolare del tipo van o pick-up.
L'invenzione riguarda in particolare un veicolo elettrico del tipo van o pick-up, comprendente:
- un telaio, includente un modulo cella principale, un modulo anteriore anti-crash connesso rigidamente ad una porzione anteriore del modulo cella principale ed un modulo di telaio posteriore connesso rigidamente ad una porzione posteriore della cella principale,
- in cui ciascuno di detti moduli di telaio ? costituito da una struttura reticolare formata da bracci di acciaio ad alta resistenza, fra loro saldati, ciascun braccio avendo una struttura cava a sezione quadrangolare,
- un gruppo di assale anteriore ed un gruppo di assale posteriore, comprendenti ciascuno:
- un telaio di assale connesso rigidamente ad un rispettivo modulo di telaio anteriore o posteriore,
- un braccio oscillante superiore ed un braccio oscillante inferiore per ciascuna ruota del gruppo di assale, montati articolati al telaio del gruppo di assale e portanti un rispettivo supporto ruota in modo girevole intorno ad un asse di sterzo,
- un mozzo ruota supportato in modo girevole da ciascun supporto ruota, - un gruppo a motore elettrico portato dal telaio di assale e collegato mediante organi di trasmissione ai mozzi ruota dei due supporti ruota, e
- un dispositivo di azionamento della sterzatura delle ruote portato dal telaio del gruppo di assale,
detto veicolo comprendendo inoltre un pianale connesso rigidamente a due longheroni laterali inferiori di detto modulo cella principale e configurato per fungere da elemento strutturale del telaio del veicolo ed anche come contenitore per il pacco batteria, per l'alimentazione elettrica di detti gruppi di motore elettrico associati ai due gruppi di assale.
Tecnica nota
La Richiedente ? titolare di diversi brevetti e domande di brevetto (vedere ad esempio WO2015/155697 A1, WO2015145285, WO2016/055873 A1, WO2016/055874 A1, WO2018/065946 A1) relativi ad un veicolo elettrico del tipo sopra indicato. Le continue ricerche ed esperienze della Richiedente in relazione allo sviluppo di tale veicolo hanno portato ad una svolta nel campo dei veicoli elettrici di piccole dimensioni, utilizzabili come citycar, oppure come piccoli veicoli commerciali, minivan o mini pick-up.
Un primo obiettivo che la Richiedente si ? proposta di raggiungere ? quello di una riduzione drastica dei costi di investimento necessari per attuare una produzione in serie di veicoli di questo tipo. La tecnica convenzionale utilizzata nella costruzione di scocche di autoveicoli e di loro sottogruppi ? molto complessa e richiede la predisposizione di attrezzature di produzione costose. Ne segue che per ogni nuovo modello da introdurre in produzione occorre prevedere un rilevante investimento economico, il che sovente costituisce un limite per i produttori di autoveicoli alla possibilit? di reagire con prontezza alle richieste del mercato.
La struttura del telaio del veicolo elettrico che ? stato sviluppato dalla Richiedente e che ha formato oggetto dei documenti di brevetto sopra identificati, consente di ridurre drasticamente i costi delle attrezzature di produzione dell'autoveicolo. Ci? ? stato ottenuto in primo luogo sostituendo la tradizionale scocca costituita da elementi di lamiera metallica stampata fra loro saldati con un telaio reticolare avente la configurazione sopra descritta. La produzione in serie di un telaio di questo tipo non richiede l'approntamento di complesse, ingombranti e costose strutture di produzione.
Per di pi?, la configurazione del telaio del veicolo sviluppato dalla Richiedente ha anche il vantaggio di poter essere configurata non solo in modo tale da superare agevolmente tutti i crash test previsti dalle normative, ma anche di conferire all'intera struttura un grado di sicurezza e di capacit? di assorbimento di energia di impatto molto elevate.
Nel proseguire nella sua attivit? di ricerca e sviluppo, la Richiedente ha ancora individuato possibilit? di ulteriori miglioramenti sul piano della semplificazione della costruzione del veicolo e sul piano delle caratteristiche di resistenza e della capacit? di assorbimento di energia di impatto della struttura del veicolo.
Pi? in generale, un ulteriore obiettivo che la Richiedente si ? prefissa ? quello di semplificare ulteriormente la costruzione del veicolo, mantenendo e preferibilmente migliorando il livello di sicurezza che il veicolo realizza in termini di protezione del guidatore e dei passeggeri in caso di crash.
Un obiettivo pi? specifico che la Richiedente si ? prefissa ? quello di realizzare una nuova configurazione di veicolo elettrico, utilizzabile particolarmente come van o pick-up. In particolare, la Richiedente si ? prefissa lo scopo di realizzare una nuova configurazione di veicolo di questo tipo che possa sfruttare in un modo particolarmente efficiente una disposizione di celle fotovoltaiche predisposte sulle superfici esterne del veicolo ed utilizzabile per la ricarica del pacco batteria del veicolo elettrico.
Ancora un ulteriore problema che la Richiedente si ? proposta di risolvere ? quello di migliorare drasticamente l'efficienza del processo di ricarica del pacco batteria del veicolo elettrico, sia nella fase di ricarica da parte di una rete di alimentazione esterna, sia nella fase di ricarica durante la marcia del veicolo, ad opera di un sistema di recupero dell'energia di frenata, sia in una fase di ricarica da parte di celle fotovoltaiche di cui il veicolo elettrico ? provvisto.
Scopo dell'invenzione
In vista di quanto sopra, un primo scopo dell'invenzione ? quello di proporre una nuova configurazione di veicolo elettrico del tipo sopra indicato, utilizzabile in particolare per veicoli della classe van o pick-up, in cui sia possibile prevedere un impiego esteso e nello stesso tempo efficiente di schiere di celle fotovoltaiche utilizzabili per la ricarica del pacco batteria del veicolo.
Un ulteriore scopo dell'invenzione consiste nel migliorare ulteriormente il veicolo precedentemente proposto dalla stessa Richiedente rendendo ancora pi? semplice ed economica la sua costruzione.
Un ulteriore scopo dell'invenzione ? quello di realizzare un veicolo con un'elevata capacit? di assorbimento di energia di impatto e con un grado elevato di protezione del guidatore e dei passeggeri nel caso di urti.
Un ulteriore scopo specifico della presente invenzione ? quello di semplificare drasticamente non solo la costruzione del telaio del veicolo, ma anche quella di ulteriori componenti, come gli elementi delle sospensioni e le porte, riducendo conseguentemente le spese di investimento necessarie per approntare le corrispondenti attrezzature di produzione
Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di proporre un sistema di ricarica del pacco batteria con l?ausilio di pannelli fotovoltaici che consenta di realizzare un bilanciamento attivo del pacco batteria.
Infine, ancora un ulteriore scopo, non meno importante dei precedenti, che la presente invenzione si prefigge ? quello di migliorare drasticamente l'efficienza e la durata del pacco batteria tramite una sua riconfigurazione dinamica durante l?impiego del veicolo.
Sintesi dell'invenzione
In vista di raggiungere uno o pi? dei suddetti scopi, la presente invenzione ha per oggetto un veicolo elettrico avente tutte le caratteristiche che sono state indicate all'inizio della presente descrizione e caratterizzato inoltre dal fatto che:
- il telaio di veicolo ha una configurazione per pick-up o van, includente una sovrastruttura formata da un roll-bar anteriore, da un roll-bar posteriore e da due longheroni laterali superiori, e dal fatto che:
- detta sovrastruttura supporta:
- un pannello superiore di celle fotovoltaiche fungente da tetto,
- due pannelli laterali di celle fotovoltaiche che coprono i due lati di detta sovrastruttura, e
- un pannello posteriore di celle fotovoltaiche che copre il telaio posteriore di detta sovrastruttura, e
in cui i suddetti pannelli laterali ed il suddetto pannello posteriore sono spostabili tra una posizione abbassata, in cui i suddetti pannelli coprono i rispettivi lati di detta sovrastruttura in modo da definire uno spazio chiuso, ed una posizione sollevata, in cui i pannelli sono ruotati verso l'alto intorno ad un loro bordo orizzontale superiore.
In una forma di attuazione, nella loro posizione sollevata i pannelli laterali ed il pannello posteriore sono predisposti per essere scorrevoli al di sotto del pannello fungente da tetto.
Inoltre, in un esempio, il veicolo porta pannelli ausiliari di celle fotovoltaiche che sono disposti stazionari sui fianchi e sul retro del veicolo, al di sotto della suddetta sovrastruttura.
Secondo un'ulteriore caratteristica, in ciascun pannello di celle fotovoltaiche, le celle sono inglobate in una struttura laminare stratificata, includente uno strato pi? esterno comprendente uno o pi? strati di PET con un rivestimento UV o di ECTFE, due strati di un materiale poliolefinico termoplastico, sopra e sotto le celle, per incapsulare le celle, con uno strato posteriore di fibra di vetro strutturale che sostituisce le soluzioni basate su uno strato posteriore di PET con rivestimento UV.
Secondo un'ulteriore caratteristica preferita, ciascun pannello di celle fotovoltaiche presenta una distribuzione ordinata in file e colonne di celle fotovoltaiche, separate da strisce o zone libere da celle, e dal fatto che in almeno alcuni degli incroci fra le dette strisce o zone libere da celle sono disposti dispositivi riflettenti, o sorgenti di luce a LED, configurati per visualizzare nel loro insieme scritte e/o loghi o passivi, colorati o riflettenti, o attivi tramite le sorgenti LED.
Secondo un ulteriore aspetto, l'invenzione ha per oggetto un veicolo elettrico del tipo sopra descritto, caratterizzato dal fatto che detto braccio oscillante superiore e detto braccio oscillante inferiore associati a ciascuna ruota presentano ciascuno un corpo principale costituito da elementi ottenuti da tubi in acciaio ad alta resistenza tagliati mediante taglio laser e saldati tra loro, con una parete principale superiore ed una parete principale inferiore entrambe di forma triangolare, fra loro parallele e distanziate, definenti un lato di base della configurazione triangolare alle cui estremit? sono saldate due boccole orizzontali fra loro coassiali, per il collegamento articolato al telaio del rispettivo gruppo di assale, e con una punta esterna della configurazione a triangolo cui ? saldata una boccola ad asse verticale per il collegamento articolato del supporto ruota intorno all'asse di sterzo.
Grazie alle suddette caratteristiche, anche la struttura degli elementi della sospensione costituiti dal braccio superiore e dal braccio inferiore che portano ciascun supporto ruota risulta drasticamente semplificata.
Secondo un?ulteriore caratteristica preferita, anche il supporto ruota collegato a detto braccio oscillante superiore ed a detto braccio oscillante inferiore presenta un corpo principale costituito da elementi tubolari in acciaio ad alta resistenza saldati tra loro, dal fatto che a detto corpo principale ? saldato un anello cilindrico per il supporto girevole del mozzo ruota, e dal fatto che a detto corpo principale sono saldati un attacco superiore ed un attacco inferiore, anch'essi costituiti da tubi di acciaio ad alta resistenza e saldati tra loro, destinati a ricevere supporti a snodo per il collegamento girevole ai bracci oscillanti superiore ed inferiore intorno a detto asse di sterzo.
Un?ulteriore caratteristica dell?invenzione risiede nel fatto che il suddetto pianale fungente anche da contenitore per il pacco batteria ha una struttura includente un corpo inferiore di contenitore ed un corpo superiore di contenitore aventi bordi periferici fra loro connessi rigidamente,
in cui ciascuno di detti corpi inferiore e superiore di contenitore ? formato da due pannelli di lamiera metallica fra loro paralleli e distanziati, conformati mediante tranciatura e piegatura, in modo tale da presentare una parete principale di fondo circondata da due pareti laterali e da due pareti di estremit?, in cui uno dei, o entrambi i, due pannelli di lamiera metallica di ciascun corpo di contenitore presenta una distribuzione ordinata di impronte che fungono sia da elementi distanziatori fra i due pannelli sia da elementi di irrigidimento, e
in cui lo spazio compreso fra i due pannelli di ciascuno di detti corpi inferiore e superiore di contenitore funge da camera isolante e pu? essere riempito con materiale isolante avente anche la funzione di ridurre le vibrazioni.
La struttura del pianale del veicolo secondo l'invenzione ? pertanto tale da non richiedere alcuna operazione di stampaggio e di conseguenza non comporta l'approntamento di corrispondenti attrezzature. Ciascuno dei pannelli di lamiera viene ottenuto a partire da un semilavorato ottenuto mediante un'operazione di taglio e poi portato nella configurazione finale mediante operazioni di piegatura. Le impronte fungenti da elementi distanziatori sono realizzate preliminarmente nel corrispondente pannello con attrezzature che possono essere molto semplificate.
Ancora secondo un?ulteriore caratteristica dell'invenzione, il suddetto modulo anteriore di telaio include travi longitudinali per l'assorbimento di energia di impatto, costituite ciascuna da un braccio della struttura reticolare, sporgente a sbalzo verso l'avanti, avente un corpo cavo a sezione quadrangolare, in modo tale da presentare quattro spigoli longitudinali, e dal fatto che ciascuna di dette travi longitudinali presenta una serie di aperture di controllo della deformazione di impatto, formate su alcuni o tutti i suddetti spigoli longitudinali in posizioni fra loro distanziate, dette aperture presentando un'ampiezza decrescente dall'estremit? anteriore della trave verso l'estremit? posteriore, cos? da indurre una deformazione progressiva della trave a seguito di un impatto frontale, a partire dall'estremit? anteriore verso l'estremit? posteriore.
Secondo un?ulteriore caratteristica, il veicolo comprende almeno due porte anteriori, articolate al modulo cella del telaio del veicolo, comprendenti ciascuna un telaio di porta avente facce opposte coperte da una struttura interna di porta e da una struttura esterna di porta, in cui il telaio di porta include una struttura reticolare simile a quella dei suddetti moduli di telaio, formata da bracci di acciaio ad alta resistenza, fra loro saldati, ciascun braccio avendo una struttura cava a sezione quadrangolare, in cui detti bracci costituenti il telaio della porta includono almeno un montante anteriore, ed un montante posteriore che sono collegati rigidamente fra loro da una traversa superiore, una traversa inferiore ed un braccio diagonale, in cui ciascuna porta include una cornice di finestrino definita da elementi ausiliari formanti sostanzialmente un arco, avente le estremit? connesse rigidamente a detta traversa superiore del telaio di porta, ed in cui la struttura interna di porta e la struttura esterna di porta sono costituite da pannelli di lamiera di acciaio connessi rigidamente da parti opposte a detto telaio di porta ed includenti in un sol pezzo rispettive cornici di finestrino che serrano fra loro il suddetto arco connesso alla traversa superiore del telaio di porta.
Grazie alle caratteristiche sopra indicate, la costruzione delle porte del veicolo risulta radicalmente semplificata, mentre nel contempo il braccio diagonale facente parte del telaio di porta costituisce una importante protezione per la sicurezza del guidatore e dei passeggeri nel caso di urti laterali.
Secondo un ulteriore aspetto, l'invenzione comprende una o pi? superfici esterne coperte da uno o pi? pannelli di celle fotovoltaiche collegate ad un circuito di ricarica del pacco batteria che alimenta i motori elettrici di trazione del veicolo, in cui:
- detto pacco batteria comprende una pluralit? di moduli o partizioni di batteria collegati in serie fra loro, per cui la tensione ai capi del pacco batteria (ad esempio di 48V oppure 120 V oppure 360V, oppure 420V) ? la somma delle tensioni ai capi dei singoli moduli o partizioni di batteria (ad esempio di 24 V oppure 30V oppure 60V o pi? in particolare ad una tensione sottomultiplo della tensione dell?intero pacco batteria),
- detto circuito di ricarica comprende un circuito di commutazione configurato per collegare uno o pi? gruppi o pannelli di celle fotovoltaiche selettivamente ad uno qualsiasi di detti moduli o partizioni di batteria, in modo tale per cui ciascuna partizione o modulo di batteria viene alimentata con corrente alla tensione di alimentazione del singolo modulo-partizione di batteria (ad esempio 24V, o pi? in particolare ad una tensione sottomultiplo della tensione dell?intero pacco batteria),
- ciascuna cella fotovoltaica o ciascun gruppo o pannello di celle fotovoltaiche ? collegato a detto circuito commutatore mediante un convertitore DC/DC che porta la corrente dalla tensione di erogazione della cella (ad esempio tra 3 V e 30 V) alla tensione di alimentazione del singolo modulo di batteria (ad esempio 24 V o pi? in particolare ad una tensione sottomultiplo della tensione dell?intero pacco batteria), che ? un sottomultiplo della tensione dell?intero pacco batteria.
Grazie a tale caratteristica i componenti del circuito risultano semplificati e meno costosi, l'efficienza del processo di ricarica ? migliorata, inoltre l?invenzione consente di applicare il bilanciamento attivo delle partizioni del pacco tramite celle fotovoltaiche.
Nella forma preferita di attuazione, a detto pacco batteria sono associati un Battery Management System, predisposto per controllare lo stato di carica dei singoli moduli di batteria, ed una unit? elettronica di controllo ed elaborazione che ? configurata e programmata per controllare il suddetto circuito di commutazione in funzione dello stato di carica dei singoli moduli di batteria, in modo tale da bilanciare attivamente il modulo di batteria che ? in fase di ricarica, allo scopo di mantenere uno stato di carica sostanzialmente uniforme dei diversi moduli di batteria.
Grazie alla suddetta caratteristica, l?invenzione consente quindi un bilanciamento ?attivo? della carica del pacco batteria tramite celle fotovoltaiche.
In un esempio, ciascun convertitore DC/DC ha in uscita un primo polo ed un secondo polo e detto circuito di commutazione comprende una pluralit? di switch predisposti ciascuno per collegare uno dei due poli di un rispettivo modulo di batteria con tutti i primi poli di uscita dei convertitori DC/DC o con tutti i secondi poli di uscita dei convertitori DC/DC.
In una variante, che elimina il rischio che i suddetti switch possano trovarsi in una combinazione di stati operativi che d? luogo ad un corto circuito, ciascun convertitore DC/DC ha in uscita un primo polo ed un secondo polo, il circuito di commutazione comprende una pluralit? di circuiti ad isolamento galvanico, aventi ciascuno due capi d'ingresso e due capi di uscita, i due capi di uscita di ciascun circuito ad isolamento galvanico sono collegati ai due poli di un rispettivo modulo di batteria ed i due capi d'ingresso di ciascun circuito ad isolamento galvanico sono collegati l'uno a tutti i primi poli di uscita di detti convertitori DC/DC e l'altro a tutti i secondi poli di uscita di detti convertitori DC/DC.
Anche nel caso di questo secondo esempio, al pacco batteria sono associati un Battery Management System predisposto per controllare lo stato di carica dei singoli moduli di batteria ed una unit? elettronica di controllo ed elaborazione che ? configurata e programmata per controllare i suddetti circuiti ad isolamento galvanico in funzione dello stato di carica dei singoli moduli di batteria, in modo tale da variare dinamicamente i moduli di batteria che sono in fase di ricarica, allo scopo di equilibrare lo stato di carica dei diversi moduli di batteria.
Secondo un ulteriore aspetto, al pacco batteria ? associato un Battery Management System configurato per controllare lo stato di carica del pacco batteria comunica con l?inverter in modo tale da regolare il livello di frenata rigenerativa quindi il flusso di energia verso la batteria ed eventualmente disabilitare la frenata rigenerativa qualora venga rilevato uno stato di carica della batteria oltre un livello predefinito.
Secondo un ulteriore aspetto, l'invenzione riguarda anche il circuito per la ricarica del pacco batteria del veicolo da parte di una rete esterna di alimentazione o, durante la marcia del veicolo, da parte di un sistema di recupero dell'energia in frenata. Per migliorare l'efficienza del processo di ricarica, il veicolo secondo l'invenzione ? caratterizzato dal fatto che:
- detto pacco batteria comprende una pluralit? di moduli di batteria, - il veicolo comprende un circuito di collegamento di detti moduli di batteria includente una pluralit? di switch di collegamento commutabili ognuno fra una prima posizione ed una seconda posizione, e
una unit? elettronica di controllo ed elaborazione configurata per controllare la commutazione di detti switch di collegamento in modo tale che il voltaggio del pacco batteria venga adattato in base allo stato di utilizzo ed in particolare in modo tale per cui:
- durante una fase di ricarica dei moduli di batteria, detti switch di collegamento siano in una prima configurazione di commutazione, in cui i moduli di batteria sono collegati in serie fra loro,
- quando il veicolo elettrico ? in movimento, detti switch di collegamento siano in una seconda configurazione di commutazione, in cui i moduli di batteria sono collegati in parallelo fra loro oppure parzialmente in serie e parzialmente in parallelo, e
- quando il veicolo elettrico ? fermo con i motori elettrici inattivi, detti switch di collegamento siano in una terza configurazione di commutazione, in cui i moduli di batteria sono isolati l'uno dall'altro.
Grazie alle suddette caratteristiche i moduli di batteria vengono collegati in serie fra loro durante la fase di ricarica, al fine di aumentare la tensione di ricarica (ad esempio 200V oppure 300V oppure 400V e oltre) quindi mantenere bassa la corrente di alimentazione al fine di poter aumentare la velocit? di ricarica riducendo lo stress delle celle batteria. Nell?istante precedente in cui inizia la ricarica il sistema degli switch predispone l?intero pacco ad operare nella modalit? in cui i moduli sono collegati in serie.
Nella configurazione in cui i moduli sono scollegati tra loro la tensione massima dell?intero circuito ? quella del singolo modulo, questa configurazione ? quindi caratterizzata dalla safety in cui un operatore pu? intervenire sul pacco evitando i rischi dovuti all?alta tensione. Analogamente quando il veicolo ? fermo e non sotto carica il circuito degli switch scollega autonomamente i moduli tra loro. Durante la marcia il sistema degli switch pu? ricollegare tutti i moduli in serie oppure riconfigurarli in modo tale da erogare una tensione multipla dei sottomoduli ad esempio in una configurazione per cui i moduli a due a due operano in parallelo e le due coppie in serie.
Descrizione di forme preferite di attuazione
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue, con riferimento ai disegni annessi forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:
- la figura 1 ? una vista prospettica esplosa dei componenti principali della struttura del veicolo secondo l'invenzione, in un esempio di attuazione, - la figura 2 ? una vista prospettica di un gruppo di assale del veicolo della figura 1,
- le figure 3A, 3B sono viste prospettiche di un braccio oscillante superiore e di un braccio oscillante inferiore della sospensione di una ruota del veicolo della figura 1,
- la figura 4 ? una vista prospettica esplosa della struttura di una porta del veicolo della figura 1,
- la figura 5 illustra una vista prospettica del telaio di una porta anteriore e di una porta posteriore del veicolo della figura 1,
- la figura 6 ? un ulteriore esempio di attuazione del veicolo secondo l'invenzione, in una configurazione pick-up,
- la figura 7 ? una vista prospettica di un veicolo del tipo della figura 6 con una sovrastruttura includente due roll-bar,
- la figura 8 ? una vista prospettica di un?ulteriore configurazione del veicolo pick-up delle figure 6, 7,
- la figura 9 illustra il veicolo della figura 8 con una pluralit? di pannelli portanti celle fotovoltaiche illustrati in una loro posizione sollevata,
- la figura 10 ? una vista prospettica di un?ulteriore variante del veicolo pick-up,
- la figura 11 ? un'ulteriore vista prospettica della variante della figura 10, - le figure 12-17 sono viste prospettiche e viste ortogonali che illustrano il telaio del veicolo nelle configurazioni pick-up e Van,
- la figura 18 illustra in vista prospettica il dettaglio degli elementi del sistema di sospensione di ciascuna ruota,
- la figura 19 ? una vista prospettica in scala ampliata di un supporto ruota,
- la figura 20 ? una vista prospettica sezionata del pianale del veicolo secondo l'invenzione,
- la figura 21 ? una vista prospettica esplosa del pianale della figura 20, - le figure 22A-22D indicano quattro diverse condizioni operative di un circuito per il collegamento delle celle fotovoltaiche di cui il veicolo ? provvisto con i diversi moduli di un pacco batteria del veicolo,
- la figura 23 ? una variante delle figure 22A-22D,
- la figura 24 illustra lo schema complessivo della gestione dell?energia dal pacco batteria al powertrain, ai pannelli fotovoltaici di bordo e alla rete, - la figura 25 illustra una variante del circuito di collegamento fra le celle fotovoltaiche ed i moduli di batteria atto al bilanciamento attivo del pacco,
- le figure 26A, 26B illustrano ulteriori schemi della variante della figura 25,
- le figure 27-29 illustrano tre diverse condizioni operative di un circuito di collegamento dei diversi moduli di batteria atto alla configurazione dinamica del pacco batteria con veicolo in ricarica dalla rete, veicolo fermo e veicolo in movimento,
- la figura 30 illustra la struttura stratificata di ciascun pannello recante le celle fotovoltaiche di cui ? provvisto il veicolo secondo l'invenzione in cui il sottostrato ? costituto da un elemento sottile strutturale in fibra di vetro.
Struttura generale del veicolo
Nella figura 1, il riferimento 1 indica nel suo insieme il telaio di un veicolo elettrico, comprendente un modulo cella principale 1A, un modulo anteriore anti-crash 1B connesso rigidamente ad una porzione anteriore del modulo cella principale 1A, ed un modulo di telaio posteriore 1C connesso rigidamente ad una porzione posteriore del modulo cella principale 1A.
Ciascuno dei moduli 1A, 1B, 1C ? costituito da una struttura reticolare formata da bracci 2 di acciaio ad alta resistenza, fra loro saldati, ciascun braccio avendo una struttura cava a sezione quadrangolare. Con riferimento all'esempio specifico illustrato, il modulo cella principale 1A include due longheroni laterali inferiori 2A collegati fra loro da traverse 2B. Ai longheroni 2A sono saldate le estremit? inferiori di due montanti laterali anteriori 2C e due montanti laterali centrali 2D. Nell'esempio della figura 1, il telaio 1 include inoltre una sovrastruttura in cui i bracci 2 definiscono due travi laterali 2E collegate fra loro da traverse 2F. Posteriormente, nell'esempio illustrato, sono previsti ulteriori montanti laterali 2G, 2H collegati inferiormente al modulo posteriore di telaio 1C e superiormente alle travi laterali 2E.
Il modulo di telaio anteriore 1B presenta una parte superiore includente quattro travi longitudinali 2L sporgenti verso l'avanti, le cui estremit? frontali sono collegate da una traversa frontale 2M. La parte inferiore del modulo 1B comprende due ulteriori travi longitudinali 2L, anch?esse sporgenti verso l'avanti e terminanti con flange per l'accoppiamento con una barra trasversale (non visibile nel disegno), facente parte della struttura di un paraurti anteriore 3. Le travi longitudinali 2L sono configurate in modo da essere in grado di assorbire energia di impatto, attraverso una loro deformazione controllata, come verr? descritto pi? in dettaglio nel seguito.
I riferimenti 3 e 4 indicano la struttura del paraurti anteriore e posteriore del veicolo destinati ad essere collegati ai moduli di telaio anteriore 1B e posteriore 1C. Il paraurti anteriore qualora prodotto in materiale composito secondo una precedente proposta della stessa Richiedente, ha caratteristiche di particolare rigidit? ed elasticit? non lineare tale da migliorare le prestazioni in caso di crash frontale e off-axis.
Ai due longheroni laterali inferiori 2A ? collegata una struttura di pianale F che verr? descritta pi? in dettaglio nel seguito, che assolve sia una funzione strutturale, sia la funzione di contenitore per il pacco batteria del veicolo.
Ancora con riferimento alla figura 1, il veicolo comprende un gruppo di assale anteriore 4 ed un gruppo di assale posteriore 4, sostanzialmente identici fra loro aventi ciascuno un sottotelaio 4T (vedere figura 2) connesso rigidamente rispettivamente al modulo di telaio anteriore 1B ed al modulo di telaio posteriore 1C.
Il gruppo di assale
Con riferimento alla figura 2, il gruppo di assale 4 comprende, per ciascuna ruota, un supporto ruota 5, meglio visibile nelle figure 18 e 19, che ? supportato in modo girevole intorno ad un asse di sterzo 6 da un braccio oscillante superiore 7 e da un braccio oscillante inferiore 8, aventi una configurazione a triangolo, meglio visibili nelle figure 3A, 3B. Fra il triangolo inferiore 8 ed il telaio 4T ? interposto un gruppo molla-ammortizzatore 9. Sul telaio 4T ? montato un rispettivo gruppo di motore elettrico M collegato mediante un gruppo riduttore R collegato mediante giunti omocinetici 11 a due alberi 10 a loro volta collegati mediante giunti omocinetici 12 ai mozzi ruota H supportati in modo girevole dai supporti ruota 5. Il telaio 4T porta anche un dispositivo 13 di azionamento dello sterzo collegato mediante tiranti articolati 14 ai due supporti ruota 5. Nella configurazione preferita a quattro ruote motrici i due assali sono sostanzialmente identici, ma possono differire per il rapporto del gruppo riduttore, ad esempio in un assale il rapporto di riduzione pu? essere di 1:9 mentre nell?altro assale di 1:6,5. I due gruppi assali possono operare in modo del tutto indipendente oppure essere comandati da un controllore centralizzato che gestisce l?erogazione di coppia nei due assali al fine di migliorare la stabilit? del veicolo in presenza di pioggia o in curve pericolose.
I bracci oscillanti della sospensione
Con riferimento alle figure 3A, 3B, i bracci oscillanti 7 e 8 della sospensione di ciascuna ruota hanno ciascuno un corpo principale 15 costituito parte di tubi in acciaio ad alta resistenza tagliati con tecnica laser e giuntati tramite elettrosaldatura, con una parete principale superiore 16 ed una parete principale inferiore 17, di forma triangolare, fra loro parallele e distanziate. Sul lato interno del corpo triangolare 15 sono saldate due boccole orizzontali 18 tra loro coassiali, per il collegamento articolato del triangolo oscillante al telaio 4T del gruppo di assale. In corrispondenza della punta esterna del corpo triangolare 15 ? invece saldata una boccola 19 ad asse verticale, per il collegamento articolato del supporto ruota intorno all'asse dello sterzo.
La figura 18 dei disegni annessi mostra il particolare del collegamento del supporto ruota 5 ai triangoli oscillanti 7, 8. Entro ciascuna boccola 19 viene predisposto il dispositivo di incernieramento che consente al supporto ruota 5 di ruotare intorno all'asse di sterzo 6.
Ancora con riferimento alla figura 3B, sul corpo principale 15 del triangolo inferiore 8 ? inoltre saldata una staffa 20 per l'attacco dell'estremit? inferiore del gruppo molla-ammortizzatore 9.
Come risulta evidente dalla descrizione che precede, la struttura dei triangoli oscillanti 7, 8 consente una notevole semplificazione delle operazioni di fabbricazione ed anche una riduzione drastica dei costi delle attrezzature di produzione, dato che non occorre predisporre elementi ottenuti da processi di stampaggio o di fusione, essendo possibile realizzare ogni componente mediante semplice piegatura e saldatura di elementi di lamiera metallica.
Con riferimento alla figura 19, lo stesso concetto ? stato applicato anche alla forma preferita di attuazione per i supporti ruota 5. Ciascun supporto ruota 5 presenta infatti un corpo principale 5A costituito da elementi tubolari in acciaio ad alta resistenza tagliati con taglio laser e giuntati tramite elettrosaldatura. Al corpo principale 5A ? saldato un anello cilindrico 5B per il supporto girevole del mozzo ruota H. Al corpo principale 5A sono inoltre saldati un attacco superiore 5C ed un attacco inferiore 5D, anch'essi costituiti da elementi tubolari in acciaio elettrosaldati, destinati a portare i perni di articolazione che sono ricevuti nei dispositivi a cerniera portati dal triangolo superiore 7 e dal triangolo inferiore 8.
Le porte del veicolo
Ancora con riferimento alle figure 1 e 4, 5, la configurazione di veicolo illustrata nella figura 1 ? dotata di due porte laterali anteriori e di due porte laterali posteriori.
La figura 4 mostra in vista esplosa la struttura di una porta laterale anteriore, comprendente un telaio di porta 21 compreso fra una struttura interna di porta 22 ed una struttura esterna di porta 23. Il telaio di porta 21 presenta una struttura reticolare simile a quella dei moduli di telaio del veicolo, formata da bracci di acciaio ad alta resistenza, fra loro saldati, ciascun braccio avendo una struttura cava a sezione quadrangolare. In particolare, i bracci costituenti il telaio di porta 21 includono un montante anteriore 21A ed un montante posteriore 21B collegati fra loro da una traversa superiore 21C, da una traversa inferiore 21D e da un braccio diagonale 21E.
Ancora con riferimento alla figura 4, la porta include inoltre una cornice di finestrino definita da elementi di guida 24, 25, 26 definenti una configurazione ad arco avente le estremit? opposte saldate alla traversa superiore 21C del telaio di porta 21. La struttura interna di porta 22 e la struttura esterna di porta 23 sono in forma di pannelli di lamiera metallica che sono accoppiati fra di loro mantenendo il telaio di porta 21 interposto fra essi. Ciascun pannello 22, 23 include una porzione inferiore 22A, 23A, ed una cornice superiore di finestrino 22B, 23B. Le due cornici 22B, 23B sono fra loro accoppiate e serrano fra loro gli elementi di guida 24-26.
La struttura della porta posteriore ? sostanzialmente simile a quella della porta anteriore illustrata nella figura 4. La figura 5 mostra gli scheletri-telai 21 della porta anteriore e della porta posteriore. Anche il telaio-scheletro 21 della porta posteriore include montanti 21A, 21B collegati fra loro da una traversa superiore 21C e da una traversa inferiore 21D che ha una configurazione angolata in conseguenza della necessit? di lasciare uno spazio libero occupato dal parafango della ruota posteriore. Il telaio-scheletro 21 della porta posteriore ha anch'esso un braccio diagonale 21E ed ha una ulteriore traversa orizzontale intermedia 21F che collega fra loro i montanti 21A, 21B in posizione intermedia fra le traverse superiore ed inferiore 21C, 21D. Il montante anteriore 21A di ciascun telaio-scheletro di porta 21 porta staffe 21G per il montaggio dei dispositivi di incernieramento della porta al rispettivo montante 2C o 2D del telaio del veicolo.
Come risulta evidente dalla descrizione che precede, nel veicolo secondo l'invenzione anche le porte hanno una struttura configurata per consentire da un lato una drastica semplificazione delle operazioni di fabbricazione ed una riduzione del costo delle attrezzature di produzione e per realizzare comunque dall'altro lato un elevato grado di sicurezza e di protezione dei passeggeri contro le conseguenze di urti laterali.
Configurazione pick-up
La figura 6 illustra una configurazione del veicolo elettrico secondo l'invenzione in forma di pick-up. Il veicolo, indicato nel suo insieme con il riferimento 24, comprende una cabina 25 ed un cassone posteriore 26 delimitato da due pareti laterali 27 e da una parete posteriore 28. Nella forma preferita di attuazione qui illustrata, le suddette pareti presentano pannelli di celle fotovoltaiche PV, la cui struttura verr? descritta pi? nel seguito.
Il telaio 1 del veicolo pick-up 24 ? visibile nelle figure 12-17. Anche in questo caso, come nel caso della configurazione illustrata nella figura 1 ? previsto un modulo cella principale 1A cui sono connessi rigidamente un modulo di telaio anteriore anti-crash 1B ed un modulo di telaio posteriore 1C. Anche in questo caso il modulo cella principale include due longheroni laterali inferiori 2A cui sono collegate le estremit? inferiori di due montanti anteriori 2C e due montanti laterali centrali 2D. I longheroni 2A sono collegati fra loro da traverse 2B.
La struttura dei moduli di telaio anteriore e posteriore 1B e 1C ? del tutto analoga a quella gi? descritta con riferimento alla figura 1. Pertanto, nelle figure 12-17, le parti comuni a quelle della figura 1 sono indicate con gli stessi numeri di riferimento. La figura 17 mostra anche il pianale F fungente anche da contenitore del pacco batteria che ? associato al telaio 1 del veicolo.
Con riferimento ancora alla figura 6, tale figura illustra una configurazione di veicolo pick-up in cui dietro la cabina 25 ? predisposta una sovrastruttura costituita da un unico roll-bar 29.
La figura 7 illustra una variante in cui la sovrastruttura predisposta sopra il cassone 26 del veicolo pick-up include un roll-bar anteriore 29 posto subito dietro la cabina 25 e un roll-bar posteriore 30 disposto al di sopra della parete posteriore 28 del cassone 26. Ciascuno dei due roll-bar 29, 30 ? costituito da due montanti collegati superiormente da una traversa. Le estremit? superiori dei montanti dei due roll-bar 29, 30 sono inoltre collegate fra loro da due travi longitudinali 31. Sia nella configurazione della figura 6, sia nella configurazione della figura 7, sono predisposti pannelli di celle fotovoltaiche PV non solo sulle pareti esterne 27, 28 del cassone 26, ma anche sul tetto della cabina 25.
La figura 8 mostra un'ulteriore variante in cui lo spazio definito dalla sovrastruttura del cassone 26 ? delimitato da un pannello superiore 32 di celle fotovoltaiche PV, da due pannelli laterali 33 e da un pannello posteriore 34. I due pannelli laterali 33 ed il pannello posteriore 34 sono spostabili tra la posizione abbassata illustrata nella figura 8, in cui essi delimitano uno spazio chiuso al di sopra del cassone 26, e la posizione sollevata illustrata nella figura 9, in cui essi sono ruotati verso l'alto intorno ai loro bordi orizzontali superiori.
Le figure 10, 11 illustrano una variante delle figure 8, 9 in cui i pannelli laterali 33, quando sono nella loro posizione sollevata illustrata nella figura 9 sono anche in grado di scorrere al di sotto del pannello superiore 32 definente il tetto dello spazio al di sopra del cassone. Nel caso della variante delle figure 10, 11, il pannello posteriore 34 pu? avere ali laterali 34A ripiegabili al di sotto della parte principale del pannello, per consentire lo scorrimento anche del pannello posteriore 34 al di sotto del pannello superiore 32.
Ancora con riferimento alla figura 8, ciascuno dei pannelli laterali 33 e il pannello posteriore 34 presentano una distribuzione ordinata in file e colonne di celle fotovoltaiche PV separate da strisce libere da celle. In corrispondenza degli incroci fra le strisce libere da celle possono essere disposti elementi di visualizzazione 40 passivi, ad esempio colorati o riflettenti, o attivi, come sorgenti di luce a LED, che possono essere utilizzati per visualizzare sui pannelli 33, 34 scritte o loghi.
Il pianale
Le figure 20, 21 mostrano la struttura preferita per il pianale F fungente anche da contenitore del pacco batteria. Secondo tale soluzione, il pianalecontenitore F ha una struttura includente un corpo inferiore di contenitore FA ed un corpo superiore di contenitore FB. Ciascuno dei corpi FA, FB ? formato da due pannelli di lamiera in acciaio 41, 42 fra loro paralleli e distanziati, conformati mediante tranciatura-taglio e piegatura di lamiera in modo tale da presentare una parete principale di fondo circondata da due pareti laterali e da due pareti di estremit?. Tutti i pannelli costituenti il corpo del contenitore sono saldati fra loro lungo il bordo periferico. Ciascuno dei due pannelli costituenti ciascun corpo di contenitore FA, FB presenta una distribuzione ordinata di impronte 43 che fungono sia da elementi distanziatori fra i due pannelli sia da elementi strutturali atti anche a ridurre le vibrazioni. La camera compresa fra ciascuna coppia di pannelli 41, 42 ? preferibilmente riempita con materiale termicamente isolante.
Bracci anti-crash
Ancora con riferimento alle figure 18, 12, 13, 14, 15, 17, il modulo anteriore di telaio 1B include travi longitudinali 2L per l'assorbimento di energia d'impatto, costituite ciascuna da un braccio della suddetta struttura reticolare sporgente a sbalzo verso l'avanti ed avente un corpo cavo a sezione quadrangolare, in modo tale da presentare quattro spigoli longitudinali Z. Ciascuna di dette travi longitudinali 2L presenta una serie di aperture H1-H5 di controllo della deformazione di impatto, formate su ciascuno di detti spigoli longitudinali Z in posizioni fra loro distanziate, dette aperture H1-H5 presentando un'ampiezza decrescente dall'estremit? anteriore della trave longitudinale 2L verso l'estremit? posteriore, cos? da indurre una deformazione progressiva della trave a seguito di un impatto frontale, a partire dall'estremit? anteriore verso l'estremit? posteriore.
Ricarica bilanciata del pacco batteria
Le figure 22A-22D illustrano quattro diverse condizioni operative di una forma di attuazione di un circuito di collegamento fra le celle fotovoltaiche di cui il veicolo ? provvisto e il pacco batteria e che consente di utilizzare l'energia generata dalle celle fotovoltaiche per la ricarica del pacco batteria.
Nel veicolo secondo l'invenzione il pacco batteria per l'alimentazione dei motori elettrici di trazione del veicolo comprende una pluralit? di moduli di batteria Bi, nell'esempio illustrato per semplicit? sono illustrati quattro moduli B1, B2, B3, B4.
Nella forma di attuazione qui illustrata i quattro moduli di batteria B1-B4 sono collegati in serie tra loro, per cui la tensione ai capi del pacco batteria, ad esempio di 48V, 120 V, 240V, 360V, 420V ? la somma delle tensioni ai capi dei singoli moduli di batteria, ad esempio 24V, 36V, 48V, 60V.
Il circuito di ricarica dei moduli di batteria B1-B4, indicato nel suo insieme con il riferimento 44, comprende un circuito di commutazione 45 configurato per collegare uno o pi? gruppi (pannelli) di celle fotovoltaiche PV1, PV2, ?, PVi selettivamente a uno qualsiasi dei moduli di batteria B1, B2, B3, B4, in modo tale per cui ciascun modulo di batteria viene alimentato con corrente alla tensione di alimentazione del singolo modulo di batteria, cio? ad esempio con corrente a 24V, 36V, 48V, 60V. Ciascun gruppo o pannello di celle fotovoltaiche PV1, PV2, ?, PVi ? collegato al circuito commutatore 45 mediante un convertitore DC/DC C1, C2, ?, Ci, che porta la corrente dalla tensione di erogazione del rispettivo pannello fotovoltaico, ad esempio di 9V o 24V, alla tensione di alimentazione del singolo modulo di batteria, ad esempio 24V, 36 V, 48V, 60V. Al pacco batteria del veicolo sono inoltre associati un Battery Management System 46, predisposto per controllare lo stato di carica dei singoli moduli di batteria B1, B2, B3, B4, ed una unit? elettronica di controllo ed elaborazione E configurata e programmata per controllare il circuito di commutazione 45 in funzione dello stato di carica dei singoli moduli di batteria, in modo tale da variare dinamicamente il modulo di batteria che ? in fase di ricarica allo scopo di equilibrare attivamente lo stato di carica dei diversi moduli di batteria.
Nell'esempio di attuazione delle figure 22A-22D, ciascun convertitore DC/DC C1, C2, ?, Ci ha in uscita un primo polo PA ed un secondo polo PB. Il circuito di commutazione 45 comprende una pluralit? di switch S1, S2, ?, Si predisposti ciascuno per collegare uno dei due poli di un rispettivo modulo di batteria con tutti i primi poli di uscita PA dei convertitori DC/DC o con tutti i secondi poli di uscita PB dei convertitori DC/DC. Inoltre, il pacco batteria ha un polo di estremit? 47A che pu? essere collegato o scollegato a tutti i primi poli PA di uscita dei convertitori DC/DC tramite uno switch SA, ed un secondo polo di estremit? 47B che pu? essere collegato o scollegato a tutti i secondi poli di uscita PB dei convertitori DC/DC tramite uno switch SB. Lo stato degli switch S1, S2, ?, Si e SA, SB ? controllato mediante linee CAN BUS 48 o pi? in generale mediante linee di comunicazione di segnali dall'unit? elettronica di controllo ed elaborazione E sulla base dei segnali ricevuti dal Battery System Management 46 in funzione dello stato di carica dei vari moduli di batteria B1, B2, B3, B4. La figura 22A illustra una combinazione degli stati operativi dei diversi switch tale per cui unicamente il modulo di batteria B1 viene alimentato, con corrente generata dal pannello fotovoltaico PV1. La figura 22B mostra la condizione in cui unicamente il modulo di batteria B2 ? ricaricato, con corrente proveniente dal pannello fotovoltaico PV2. La figura 22C mostra la condizione operativa in cui unicamente il modulo di batteria B3 ? ricaricato, con corrente generata dal pannello fotovoltaico PVi. La figura 22D mostra la condizione operativa in cui il quarto modulo di batteria B4 ? l'unico ad essere ricaricato, mediante corrente generata dal pannello fotovoltaico PVi.
La figura 23 ? una generalizzazione dello schema delle figure 22A-22D ove ? schematizzato come blocco il circuito di commutazione 45. Nel caso dello schema della figura 23, ? il Battery Management System 46 che provvede a controllare direttamente il circuito di commutazione 45 in funzione dello stato di carica dei diversi moduli di batteria.
Come risulta evidente dalla descrizione che precede, da un lato la ricarica del pacco batteria pu? essere effettuata in modo pi? efficiente e facendo uso di componenti pi? semplici e meno costosi, in quanto ciascun convertitore DC/DC deve fornire corrente ad una tensione che ? la tensione ai capi di un singolo modulo di batteria. Nello stesso tempo, il sistema secondo l'invenzione permette di gestire in modo dinamico la ricarica del pacco batteria mantenendo il pi? possibile equilibrato attivamente lo stato di carica dei diversi moduli di batteria.
La figura 24 ? un ulteriore schema del circuito di collegamento tra i moduli di batteria del pacco batteria, i pannelli fotovoltaici di cui il veicolo ? provvisto, i motori elettrici di trazione anteriore e posteriore del veicolo, ed il connettore per la ricarica del pacco batteria mediante rete di alimentazione esterna. Nella figura 24, le parti comuni a quelle delle figure 22, 23 sono indicate con gli stessi riferimenti. Il riferimento BP indica l'intero pacco batteria comprendente i moduli di batteria B1, B2, B3, B4, fra loro collegati in serie che possono essere ricaricati dai pannelli di celle fotovoltaiche PV1, PV2, ..., PVi mediante i convertitori DC/DC C1, C2, ?, Ci ed il circuito di commutazione 45 la cui condizione operativa ? controllata dal Battery Management System 46. Il circuito 45 ? anche collegato al connettore 49A per l'accoppiamento con una rete esterna di alimentazione 48 tramite un dispositivo di ricarica bidirezionale 49. Il dispositivo 49 consente sia la ricarica del pacco batteria ad opera della rete di alimentazione esterna 48, sia, in direzione inversa, l'utilizzazione di energia elettrica immagazzinata nel pacco batteria BP per l?immissione nella rete 48 o l'alimentazione del circuito elettrico di una abitazione 50.
Sempre con riferimento allo schema della figura 24, a ciascun motore elettrico di trazione M ? associato un inverter 51.
Nella forma preferita di attuazione, il Battery Management System ? configurato e programmato per inibire il funzionamento del sistema rigenerativo di energia di frenata quando viene rilevato uno stato di carica dei moduli di batteria del pacco batteria oltre un limite predefinito. In questo caso, non essendovi necessit? di ricaricare i moduli di batteria, viene disinserita la generazione di energia generativa durante la decelerazione, durante una discesa o durante la frenata del veicolo. In quest?ultimo caso la frenata viene ottenuta in modo convenzionale, mediante azionamento di freni a disco associati alle ruote del veicolo.
La figura 25 rappresenta una ulteriore e preferita forma di attuazione che ? in gradodi ottimizzare il bilanciamento attivo del pacco batteria evitando situazioni di corto circuito.
In questo caso il circuito di commutazione 45 comprende una pluralit? di circuiti S1, S2, S3, S4 ad isolamento galvanico aventi ciascuno due capi di ingresso I1, I2 e due capi di uscita U1, U2. I due capi di ingresso I1, I2 sono collegati l'uno a tutti i poli di uscita PA dei convertitori DC/DC e l'altro a tutti i poli di uscita PB dei convertitori DC/DC. I due capi di uscita U1, U2 di ciascun circuito ad isolamento galvanico sono collegati ai poli di un rispettivo modulo di batteria B1, B2, B3, B4. Come nel caso della forma di attuazione precedentemente descritta, l'unit? elettronica E controlla i convertitori DC/DC e i circuiti S1-S4 in funzione dei segnali ricevuti dal Battery Management System 46 relativi allo stato di carica dei diversi moduli di batteria, al fine di attivare i circuiti ad isolamento galvanico. Il sistema di commutazione 45 ? in grado di collegare uno o pi? dei pannelli di celle fotovoltaiche in modo selettivo con uno o pi? dei moduli di batteria per cui l'unit? elettronica E ? in grado di gestire dinamicamente la ricarica dei diversi moduli di batteria in funzione del loro stato di carica al fine di mantenere bilanciato attivamente il livello di carica dei diversi moduli di batteria. Lo schema della figura 25 illustra anche il connettore 49A per la ricarica mediante una rete di alimentazione esterna, un convertitore DC/DC 53 per la ricarica della batteria 54 a 12 V del circuito elettrico di bordo del veicolo ed un inverter DC/AC 55 per l'alimentazione dei motori elettrici di trazione M mediante il pacco batteria.
La figura 26A mostra schematicamente tre circuiti di ricarica S1, S2 e S3 a isolamento galvanico collegati a tre moduli di batteria B1, B2 e B3 e la figura 26B mostra un esempio di configurazione di un singolo circuito Si includente un circuito ad isolamento galvanico.
Nei sistemi noti in cui si effettua una ricarica del pacco batteria senza bilanciamento, i moduli di batteria con lo stato di carica inferiore raggiungono la piena capacit? prima dei moduli di batteria pi? carichi.
Con il bilanciamento attivo realizzabile con la presente invenzione, durante il ciclo di carica, la batteria pu? raggiungere la sua piena capacit? senza inutili perdite di energia.
Con riferimento alla figura 26B, il circuito Si comprende un trasformatore 203 di isolamento galvanico ed un controllore elettronico 200 configurato e programmato per controllare due transistor di potenza (FET) 201 tramite un driver 202, che pu? includere un isolatore di tipo ottico. Il controllore 200 riceve i segnali provenienti da un circuito 204 di monitoraggio della tensione del modulo di batteria Bi tramite un circuito di isolamento galvanico 205.
Ogni modulo di batteria Bi viene caricato dal circuito sulla base del controllo effettuato dall?unit? elettronica di controllo ed elaborazione E (figura 25) tramite i controllori 200 di ciascun circuito. ? cos? possibile monitorare la tensione dei singoli moduli di batteria e implementare una strategia di carica che mantenga un perfetto equilibrio dei moduli.
In tal modo, la potenza dei pannelli fotovoltaici (PV) pu? essere trasferita ai moduli di batteria con un'efficienza di trasferimento di carica superiore al 90% Durante tutto il ciclo di carica ogni circuito comunica lo stato di carica del rispettivo modulo di batteria, in modo che nessun modulo di batteria venga sovraccaricato rispetto agli altri.
Non sar? in particolare necessario scaricare un modulo di batteria sovraccarico, il che evita uno spreco di energia.
Sostanzialmente il bilanciamento attivo consiste nello iniettare carica (corrente) nel modulo di batteria (ad esempio una singola cella di batteria o un gruppo di celle di batteria) con lo stato di carica pi? basso. Questo consente di ottenere uno stato di carica analogo in tutti i moduli di batteria e quindi di perseguire un bilanciamento energetico in tutti gli elementi. Nel fare questa operazione l?isolamento galvanico in ogni serie garantisce la piena sicurezza dal lato del pannello PV in tutte le condizioni operative.
Pacco batteria a configurazione variabile
Le figure 27-29 illustrano tre diverse condizioni operative di un ulteriore esempio di attuazione del circuito autoadattativo per la selezione del valore della tensione a cui opera il pacco batteria per semplicit? rappresentato dai moduli di batteria B1, B2, B3, B4. In tale forma di attuazione il circuito comprende una pluralit? di switch di collegamento S1, S2, S3, S4, S5, S6 commutabili ognuno fra una prima posizione ed una seconda posizione mediante un rispettivo solenoide controllato dall'unit? elettronica di controllo ed elaborazione E. Il riferimento 54 indica una qualsiasi sorgente di energia per la ricarica del modulo di batteria che pu? essere costituita dai pannelli di celle fotovoltaiche, oppure da una rete di alimentazione esterna, oppure dal sistema rigenerativo che recupera l'energia di frenata. Il circuito di collegamento comprende inoltre un interruttore principale 55 e un ulteriore interruttore-rel? 56 per il collegamento all'inverter associato al motore elettrico di trazione.
L'unit? elettronica E controlla lo stato dei diversi switch S1-S6 per realizzare diverse condizioni di collegamento dei moduli di batteria nelle diverse fasi di funzionamento del veicolo. La figura 27 mostra una prima condizione operativa in cui i moduli di batteria sono collegati in serie fra loro. Tale configurazione risulta ottimale nella fase di ricarica dei moduli di batteria in quanto consente di mantenere bassa la corrente di alimentazione.
Grazie alle suddette caratteristiche i moduli di batteria vengono collegati in serie fra loro durante la fase di ricarica, al fine di aumentare la tensione di ricarica (ad esempio 200V oppure 300V oppure 400V e oltre) quindi mantenere bassa la corrente di alimentazione al fine di poter aumentare la velocit? di ricarica riducendo lo stress delle celle batteria. Nell?istante precedente in cui inizia la ricarica il sistema degli switch predispone l?intero pacco ad operare nella modalit? in cui i moduli sono collegati in serie.
La figura 28 mostra la condizione operativa in cui i moduli di batteria sono collegati in parallelo fra di loro. Tale condizione ? una condizione ottimale nella fase di impiego con veicolo in movimento in cui i moduli di batteria alimentano i motori elettrici di trazione del veicolo (l?interruttore-rel? 56 che era aperto nella condizione della figura 27 ? invece chiuso nella condizione della figura 28, mentre l'interruttore principale 55 che era chiuso nella condizione di figura 27 ? aperto nella condizione della figura 28; l'ulteriore interruttore 57 che era chiuso nella condizione di figura 27 rimane chiuso nella condizione di figura 28). La gestione degli switch consente soluzioni ibride in cui i moduli sono collegati in serie a due a due e le due coppie risultanti sono collegate in parallelo.
La figura 29 mostra una terza configurazione di commutazione, in cui i moduli di batteria sono isolati l'uno dall'altro. Tale condizione ? realizzata quando il veicolo elettrico ? fermo con i motori elettrici inattivi. In tale condizione gli interruttori 56, 55 e 57 sono tutti e tre aperti.
Struttura dei pannelli fotovoltaici
La figura 30 mostra la struttura stratificata di un qualunque pannello di cui il veicolo secondo l'invenzione ? dotato portante una schiera di celle fotovoltaiche. Secondo tale soluzione, in ciascun pannello le celle sono inglobate in una struttura laminare stratificata includente uno strato pi? esterno 100 rivolto verso il sole, comprendente uno o pi? strati di PET con un rivestimento UV o di ECTFE, due strati di un materiale poliolefinico termoplastico 101, sopra e sotto le celle PV, per incapsulare le celle, ed uno strato posteriore 102 rigido in fibra di vetro strutturale che sostituisce il pannello PET con rivestimento UV, in luogo del quale sono solitamente costruiti i pannelli flessibili. Il pannello composito cos? composto viene costruito in una camera sotto vuoto e a temperatura controllata atta a far fondere gli strati intermedi di materiale poliolefinico 101 evitando la formazione di bolle d?aria tra gli strati. Il composito sandwich laminare ? formato tenendo la superficie trasparente a contatto di una superfice levigata mentre dal lato costituito dalla fibra di vetro preme una membrana con una pressione tale da assicurare l?adesione degli strati.
Come risulta evidente dalla descrizione che precede, il veicolo secondo l'invenzione presenta una serie di contenuti innovativi volti da un lato a ridurre drasticamente la complessit? della struttura del veicolo ed i costi delle attrezzature di produzione, a migliorare il grado di sicurezza del veicolo e la protezione del guidatore e dei passeggeri contro le conseguenze di urti, nonch? nello stesso tempo ad individuare nuove configurazioni di veicolo, come la configurazione di veicoli pick-up e Van, in cui siano realizzate disposizioni di pannelli di celle fotovoltaiche in combinazione con configurazioni che aumentino la funzionalit? e la comodit? di impiego del veicolo. Inoltre, secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, sono state sviluppate forme perfezionate di circuiti per la ricarica attiva dei moduli di batteria tramite pannelli fotovoltaici. Altre forme circuitali consentono una riconfigurazione dinamica del voltaggio del pacco batteria e che nello stesso tempo aumentano sia l'efficienza del processo di ricarica sia il livello di safety quando il veicolo ? fermo.
Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di costruzione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, come definita nelle annesse rivendicazioni.

Claims (20)

RIVENDICAZIONI
1. Veicolo elettrico, in particolare veicolo elettrico per il trasporto di persone, o van o pick-up, comprendente:
- un telaio (1), includente un modulo cella principale (1A), un modulo anteriore anti-crash (1B) connesso rigidamente ad una porzione anteriore del modulo cella principale (1A) ed un modulo di telaio posteriore (1C) connesso rigidamente ad una porzione posteriore del modulo cella principale (1A),
- in cui ciascuno di detti moduli di telaio (1A, 1B, 1C) ? costituito da una struttura reticolare formata da bracci di acciaio (2) ad alta resistenza, fra loro saldati, ciascun braccio (2) avendo una struttura cava a sezione quadrangolare, - un gruppo di assale anteriore (4) ed un gruppo di assale posteriore (4), comprendenti ciascuno:
- un telaio (4T) connesso rigidamente ad un rispettivo modulo di telaio anteriore o posteriore (1B, 1C),
- un braccio oscillante superiore (7) ed un braccio oscillante inferiore (8) per ciascuna ruota del gruppo di assale (4), montati articolati al telaio (4T) del gruppo di assale e portanti un rispettivo supporto ruota (5) in modo girevole intorno ad un asse di sterzo (6),
- un mozzo ruota (H) supportato in modo girevole da ciascun supporto ruota (5),
- un gruppo motore elettrico (M) portato dal telaio (4T) del gruppo di assale e collegato mediante organi di trasmissione (R, 10, 11, 12) ai mozzi ruota (H) di detti supporti ruota (5), e
- un dispositivo (13) di azionamento della sterzatura delle ruote, portato dal telaio (4T) del gruppo di assale,
detto veicolo comprendendo inoltre un pianale (F) connesso rigidamente a due longheroni laterali inferiori (2A) di detto modulo cella principale (1A) e configurato per fungere da elemento strutturale del telaio del veicolo ed anche come contenitore per il pacco batteria (BP), per l'alimentazione elettrica di detti gruppi di motore elettrico (M) associati ai due gruppi di assale,
detto veicolo essendo caratterizzato dal fatto che:
- detto telaio di veicolo ha una configurazione per un veicolo pick-up o Van includente una sovrastruttura comprendente un roll-bar anteriore (29), un roll-bar posteriore (30) e due longheroni laterali superiori (31) e dal fatto che:
- detta struttura supporta:
- un pannello superiore di celle fotovoltaiche (32) fungente da tetto, - due pannelli laterali (33) di celle fotovoltaiche (PV) che coprono i due lati di detta sovrastruttura, e
- un pannello posteriore (34) di celle fotovoltaiche (PV) che copre il lato posteriore di detta sovrastruttura, e
in cui detti pannelli laterali (33) e detto pannello posteriore (34) sono spostabili tra una configurazione abbassata, in cui detti pannelli coprono i rispettivi lati di detta sovrastruttura, in modo da definire uno spazio chiuso, ed una configurazione sollevata, in cui i pannelli sono ruotati verso l'alto intorno al loro bordo orizzontale superiore.
2. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella loro posizione sollevata i pannelli laterali (33) e/o il pannello posteriore (34) sono predisposti per essere scorrevoli al di sotto del pannello superiore (32) fungente da tetto.
3. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la carrozzeria del veicolo ? provvista di pannelli ausiliari di celle fotovoltaiche disposti sui fianchi (27) e sulla parete posteriore (28) del veicolo, al di sotto della suddetta sovrastruttura.
4. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in ciascun pannello di celle fotovoltaiche, le celle sono inglobate in una struttura laminare stratificata, includente uno strato pi? esterno (100) comprendente uno o pi? strati di PET con un rivestimento UV o di ECTFE, due strati di un materiale poliolefinico termoplastico (101), sopra e sotto le celle, per incapsulare le celle (PV), ed uno strato sottile posteriore (102) di fibra di vetro strutturale.
5. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun pannello di celle fotovoltaiche presenta una distribuzione ordinata in file e colonne di celle fotovoltaiche (PV) separate da strisce libere da celle, e dal fatto che in almeno alcuni degli incroci fra le suddette strisce libere da celle sono disposti dispositivi riflettenti o sorgenti di luce a LED (40) configurati per visualizzare nel loro insieme scritte e loghi passivi colorati o riflettenti o attivi tramite le sorgenti LED.
6. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto braccio oscillante superiore (7) e detto braccio oscillante inferiore (8) associati a ciascuna ruota presentano ciascuno un corpo principale (15) costituito da elementi ottenuti da tubi in acciaio ad alta resistenza tagliati mediante taglio laser e saldati tra loro, con una parete principale superiore (16) ed una parete principale inferiore (17) entrambe di forma triangolare, fra loro parallele e distanziate, definenti un lato di base della configurazione triangolare alle cui estremit? sono saldate due boccole orizzontali (18) fra loro coassiali, per il collegamento articolato al telaio (4T) del rispettivo gruppo di assale, e con una punta esterna della configurazione a triangolo cui ? saldata una boccola ad asse verticale (19) per il collegamento articolato del supporto ruota (5) intorno all'asse di sterzo (6).
7. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che anche il supporto ruota (5) collegato a detto braccio oscillante superiore (7) ed a detto braccio oscillante inferiore (8) presenta un corpo principale (5A) costituito da elementi tubolari in acciaio ad alta resistenza saldati tra loro, dal fatto che a detto corpo principale (5A) ? saldato un anello cilindrico (5B) per il supporto girevole del mozzo ruota, e dal fatto che a detto corpo principale (5A) sono saldati un attacco superiore (5C) ed un attacco inferiore (5D), anch'essi costituiti da tubi di acciaio ad alta resistenza e saldati tra loro, destinati a ricevere supporti a snodo per il collegamento girevole ai bracci oscillanti superiore ed inferiore (7, 8) intorno a detto asse di sterzo (6).
8. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il suddetto pianale (F) fungente anche da contenitore per il pacco batteria (BP) ha una struttura includente un corpo inferiore di contenitore (FA) ed un corpo superiore di contenitore (FB) aventi bordi periferici fra loro connessi rigidamente,
in cui ciascuno di detti corpi inferiore e superiore di contenitore (FA, FB) ? formato da due pannelli di lamiera metallica (41, 42) fra loro paralleli e distanziati, conformati mediante tranciatura e piegatura, in modo tale da presentare una parete principale di fondo circondata da due pareti laterali e da due pareti di estremit?,
in cui uno dei, o entrambi i, due pannelli di lamiera metallica (41) di ciascun corpo di contenitore (FA, FB) presenta una distribuzione ordinata di impronte (43) che fungono da elementi distanziatori fra i due pannelli (41, 42), e in cui lo spazio compreso fra i due pannelli (41, 42) di ciascuno di detti corpi inferiore e superiore di contenitore (FA, FB) ? riempito con materiale isolante.
9. Veicolo elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6-8, caratterizzato dal fatto che detto modulo anteriore di telaio (1B) include travi longitudinali (2L) per l'assorbimento di energia d'impatto, costituite ciascuna da un braccio della suddetta struttura reticolare sporgente a sbalzo verso l'avanti ed avente un corpo cavo a sezione quadrangolare, in modo tale da presentare quattro spigoli longitudinali (Z), e
dal fatto che ciascuna di dette travi longitudinali (2L) presenta una serie di aperture (H1-H5) di controllo della deformazione di impatto, formate su ciascuno di detti spigoli longitudinali (Z) in posizioni fra loro distanziate, dette aperture (H1-H5) presentando un'ampiezza decrescente dall'estremit? anteriore della trave longitudinale (2L) verso l'estremit? posteriore, cos? da indurre una deformazione progressiva della trave a seguito di un impatto frontale, a partire dall'estremit? anteriore verso l'estremit? posteriore.
10. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che comprende almeno due porte anteriori, articolate al modulo cella (1A), comprendenti ciascuna un telaio-scheletro di porta (21) avente facce opposte coperte da una struttura interna di porta (22) e da una struttura esterna di porta (23),
- in cui il telaio-scheletro di porta (21) include una struttura reticolare simile a quella dei suddetti moduli di telaio (1A, 1B, 1C), formata da bracci di acciaio ad alta resistenza, fra loro saldati, ciascun braccio avendo una struttura cava a sezione quadrangolare,
- in cui detti bracci costituenti il telaio di porta (21) includono almeno un montante anteriore (21A), ed un montante posteriore (21B) che sono collegati rigidamente fra loro da una traversa superiore (21C), da una traversa inferiore (21D) e da un braccio diagonale (21E),
- in cui ciascuna porta include una cornice di finestrino includente elementi di guida (24, 25, 26) formanti sostanzialmente un arco, che ha le sue estremit? opposte connesse rigidamente a detta traversa superiore (21C) del telaio di porta (21), e
- in cui la struttura interna di porta (22) e la struttura esterna di porta (23) sono costituite da pannelli di lamiera di acciaio connessi rigidamente da parti opposte a detto telaio di porta (21) ed includenti in un sol pezzo rispettive cornici di finestrino (22B, 23B) che serrano fra loro la suddetta cornice di finestrino (24-26) connessa alla traversa superiore del telaio di porta (21).
11. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 1 o 6, caratterizzato dal fatto che comprende una o pi? superfici esterne coperte da uno o pi? pannelli di celle fotovoltaiche collegate ad un circuito di ricarica del pacco batteria (BP) che alimenta i motori elettrici di trazione (M) del veicolo,
dal fatto che detto pacco batteria comprende una pluralit? di moduli di batteria (B1, B2, B3, B4) collegati in serie fra loro, per cui la tensione ai capi del pacco batteria ? la somma della tensione ai capi dei singoli moduli di batteria, dal fatto che detto circuito di ricarica comprende un circuito di commutazione (45) configurato per collegare uno o pi? gruppi o pannelli di detti celle fotovoltaiche (PV), selettivamente ad uno qualsiasi di detti moduli di batteria (B1, B2, B3, B4) in modo tale per cui ciascun modulo di batteria viene alimentato con corrente alla tensione di alimentazione del singolo modulo di batteria, e
dal fatto che ciascun gruppo o pannello di celle fotovoltaiche (PV) ? collegato a detto circuito commutatore (45) mediante un convertitore DC/DC che porta la corrente dalla tensione di erogazione della cella fotovoltaica (PV) alla tensione di alimentazione del singolo modulo di batteria,
per cui detto convertitore DC-DC ? semplificato, efficiente ed economico, perch? opera ad un basso livello di moltiplicazione tra la sua tensione di ingresso e la sua tensione di uscita
12. Veicolo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che a detto pacco batteria (BP) sono associati un Battery Management System, predisposto per controllare lo stato di carica dei singoli moduli di batteria, ed una unit? elettronica di controllo ed elaborazione (E) configurata e programmata per controllare detto circuito di commutazione (45) in funzione dello stato di carica dei singoli moduli di batteria (B1, B2, B3, B4), in modo tale che il pacco batteria sia caricato e bilanciato attivamente dai pannelli fotovoltaici.
13. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che ciascun convertitore DC/DC (C1, C2, ?, Ci) ha in uscita un primo polo (PA) ed un secondo polo (PB) e dal fatto che detto circuito di commutazione (45) comprende una pluralit? di switch (S1, S2, ?, Si) predisposti ciascuno per collegare uno dei due poli di un rispettivo modulo di batteria con tutti i primi poli di uscita (PA) dei convertitori DC/DC (C1, C2, ?, Ci) o con tutti i secondi poli di uscita (PB) dei convertitori DC/DC.
14. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che:
- ciascun convertitore DC/DC ha in uscita un primo polo (PA) ed un secondo polo (PB),
- detto circuito di commutazione (45) comprende una pluralit? di circuiti ad isolamento galvanico (S1, S2, S3, S4) aventi ciascuno due capi di ingresso (I1, I2) e due capi di uscita (U1, U2),
- i due capi di uscita (U1, U2) di ciascun circuito ad isolamento galvanico sono collegati ai due poli di un rispettivo modulo di batteria (B1, B2, B3, B4), - i due capi di ingresso (I1, I2) di ciascun circuito ad isolamento galvanico (S1, S2, S3, S4) sono collegati l'uno a tutti i primi poli di uscita (PA) di detti convertitori DC/DC e l'altro a tutti i secondi poli di uscita (PB) di detti convertitori DC/DC.
15. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che a detto pacco batteria sono associati un Battery Management System (46), predisposto per controllare lo stato di carica dei singoli moduli di batteria (B1-B4) ed una unit? elettronica di controllo ed elaborazione (E) configurata e programmata per controllare i suddetti circuiti ad isolamento galvanico (S1-S4) in funzione dello stato di carica dei singoli moduli di batteria (B1-B4) in modo tale che i singoli moduli di batteria abbiano uno stato di carica equalizzato dinamicamente ed attivamente.
16. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 1 o 6 o 11, caratterizzato dal fatto che:
- il veicolo ha un pacco batteria (BP) comprendente una pluralit? di moduli di batteria (B1-B4),
- il veicolo comprende un circuito di collegamento di detti moduli di batteria (B1-B4) includente una pluralit? di switch di collegamento (S1-S6) commutabili ognuno fra una prima posizione ed una seconda posizione, e una unit? elettronica di controllo ed elaborazione (E) configurata per controllare la commutazione di detti switch di collegamento (S1-S6) in modo tale che il voltaggio del pacco batteria venga adattato in base allo stato di utilizzo ed in particolare in modo tale per cui:
- durante una fase di ricarica dei moduli di batteria, detti switch di collegamento (S1-S6) siano in una prima configurazione di commutazione, in cui i moduli di batteria (B1-B4) sono collegati in serie fra loro,
- quando il veicolo elettrico ? in movimento, detti switch di collegamento (S1-S6) siano in una seconda configurazione di commutazione, in cui i moduli di batteria sono collegati in parallelo fra loro oppure parzialmente in serie e parzialmente in parallelo, e
- quando il veicolo elettrico ? fermo con i motori elettrici inattivi, detti switch di collegamento (S1-S6) siano in una terza configurazione di commutazione, in cui i moduli di batteria sono isolati l'uno dall'altro.
17. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che lo stato operativo di detti switch di commutazione (S1-S6) ? controllato da rispettivi solenoidi alimentati da un circuito elettrico indipendente, a bassa tensione, per cui l'attivazione di detti switch di collegamento (S1-S6) ? indipendente dal passaggio di corrente di alimentazione verso i moduli di batteria (B1-B4).
18. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 16 o 17, caratterizzato dal fatto che comprende un sistema rigenerativo di energia (52) configurato per generare energia elettrica di ricarica del pacco batteria durante una fase di decelerazione e/o frenatura del veicolo, dal fatto che a detto pacco batteria ? associato un Battery Management System (46) configurato per controllare lo stato di carica del pacco batteria, ed una unit? elettronica di controllo ed elaborazione (E) per regolare detto sistema rigenerativo di energia (52) evitando che venga alimentata corrente elettrica nella batteria qualora venga rilevato uno stato di carica oltre un limite prestabilito.
19. Veicolo elettrico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 11-17, caratterizzato dal fatto che il veicolo ? provvisto di un connettore di collegamento (47) con un dispositivo di ricarica bidirezionale (49), collegato alla rete di alimentazione (48) e/o al circuito elettrico di un'abitazione (50) e configurato per consentire sia una ricarica del pacco batteria del veicolo da parte della rete di alimentazione (48) sia un'alimentazione del circuito elettrico dell'abitazione dal pacco batteria del veicolo.
20. Veicolo elettrico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i due gruppi di assale hanno gruppi motore indipendenti tra loro e includenti rispettivi motori elettrici (M) fra loro identici, ma associati a gruppi riduttore (R) configurati per realizzare rapporti di trasmissione differenti, ad esempio 1:9 e 1:6,5, rispettivamente.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH023534A (ja) * 1988-06-10 1990-01-09 Sumitomo Cement Co Ltd 太陽電池を利用した移動車
US20110146751A1 (en) * 2006-12-27 2011-06-23 Mcguire Dennis Portable, self-sustaining power station
WO2015145285A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 P-Gevs S.R.L. Seat assembly with air bag
WO2015155697A1 (en) 2014-04-11 2015-10-15 P-Gevs S.R.L. Motor-vehicle frame
WO2016055873A1 (en) 2014-10-08 2016-04-14 Interactive Fully Electrical Vehicles S.R.L. Electric car with pre-assembled modular structure
WO2016055874A1 (en) 2014-10-08 2016-04-14 Interactive Fully Electrical Vehicles S.R.L. Electric motor vehicle for transport of goods made of a rotomoulded body supported by a modular tubular frame
WO2017180900A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Bcat, Llc System and apparatus for making, mounting and using externally-mounted digital displays on moving objects
WO2018065946A1 (en) 2016-10-07 2018-04-12 Interactive Fully Electrical Vehicles Srl Electric vehicle with segmented frame and auxiliary frame in lattice structure
US20200212238A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Solarpaint Ltd. Toughened Semiconductor Substrates Devices Produced With Toughened Semiconductor Substrates and Methods of Producing Same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH023534A (ja) * 1988-06-10 1990-01-09 Sumitomo Cement Co Ltd 太陽電池を利用した移動車
US20110146751A1 (en) * 2006-12-27 2011-06-23 Mcguire Dennis Portable, self-sustaining power station
WO2015145285A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 P-Gevs S.R.L. Seat assembly with air bag
WO2015155697A1 (en) 2014-04-11 2015-10-15 P-Gevs S.R.L. Motor-vehicle frame
WO2016055873A1 (en) 2014-10-08 2016-04-14 Interactive Fully Electrical Vehicles S.R.L. Electric car with pre-assembled modular structure
WO2016055874A1 (en) 2014-10-08 2016-04-14 Interactive Fully Electrical Vehicles S.R.L. Electric motor vehicle for transport of goods made of a rotomoulded body supported by a modular tubular frame
WO2017180900A1 (en) * 2016-04-14 2017-10-19 Bcat, Llc System and apparatus for making, mounting and using externally-mounted digital displays on moving objects
WO2018065946A1 (en) 2016-10-07 2018-04-12 Interactive Fully Electrical Vehicles Srl Electric vehicle with segmented frame and auxiliary frame in lattice structure
US20200212238A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 Solarpaint Ltd. Toughened Semiconductor Substrates Devices Produced With Toughened Semiconductor Substrates and Methods of Producing Same

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