ITPI20090160A1 - Apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni da diporto e relativo metodo di gestione. - Google Patents
Apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni da diporto e relativo metodo di gestione. Download PDFInfo
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Description
APPARATO DI PROPULSIONE ELETTRICA PER
IMBARCAZIONI DA DIPORTO E RELATIVO METODO DI
GESTIONE.
SETTORE TECNICO
La presente invenzione concerne un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni, in particolare imbarcazioni da diporto.
L’invenzione concerne anche un metodo di gestione di un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni.
STATO DELL’ARTE
La propulsione elettrica in campo navale sta trovando sempre maggiore diffusione e sono ormai numerosi gli esempi applicativi per disparate tipologie di navi.
Ad esempio, nelle grandi navi da crociera, con potenze propulsive dell’ordine delle decine di megawatt la propulsione elettrica à ̈ ormai una realtà consolidata in virtù degli innegabili vantaggi che comporta quali bassi livelli di rumorosità e vibrazioni con conseguente maggior comfort per i passeggeri, minori ingombri, manutenzione meno onerosa, gestione ottimale della centrale elettrica di bordo, funzionamento a regime costante dei motori diesel con conseguente miglioramento dei consumi e delle emissioni, ed altri ancora. Inoltre, recentemente, la propulsione elettrica si sta diffondendo anche su molte tipologie di navi da carico, e sui megayacht, con l’applicazione di soluzioni di diesel-elettriche.
Alcuni costruttori hanno sviluppato soluzioni di diesel-elettriche studiate per imbarcazioni da diporto quali yacht di lunghezza complessiva compresa tra i 20 e i 30 metri e potenze propulsive dell’ordine delle centinaia di kilowatt. In questo settore la tecnica nota comprende, tra i sistemi maggiormente evoluti, i sistemi propulsivi SIEMENS. In fig. 3 à ̈ mostrato uno schema di uno di questi apparati propulsivi di tipo convenzionale in cui à ̈ visibile un primo motore diesel, D’, capace di erogare una potenza di 220 KW che tramite opportuni mezzi di trasmissione porta in rotazione un generatore elettrico, G’, il quale eroga energia verso una rete di distribuzione in corrente continua. Un secondo motore diesel, D†, di potenza pari a 300 KW, tramite opportuni mezzi di trasmissione porta in rotazione una coppia di generatori elettrici, G†, ciascuno di potenza pari a 140 KW, che erogano energia verso la stessa rete di distribuzione in corrente continua. La suddetta rete di distribuzione à ̈ quindi in grado di erogare energia verso le utenze di bordo, U’, e verso due motori elettrici, M’ ed M†, da 200 KW ciascuno che muovono tramite opportuni organi di trasmissione del moto due rispettivi gruppi eliche. Ovviamente, nello schema esemplificativo descritto sono stati omessi per motivi di semplicità rappresentativa i necessari mezzi di trasformazione della corrente elettrica da alternata a continua e viceversa. E certamente, inoltre, il numero dei motori e generatori, così come la loro potenza à ̈ puramente esemplificativo. Un siffatto sistema di propulsione elettrica à ̈ molto affidabile e consente di trasferire al settore degli yacht di medie dimensioni i vantaggi della propulsione elettrica propri delle navi di dimensioni maggiori.
Tuttavia il sistema di propulsione elettrica SIEMENS sopra descritto presenta anche specifici limiti che la presente invenzione si propone di superare. Innanzitutto la propulsione diesel-elettrica sopra descritta, sebbene in grado di ridurre l’impatto ambientale grazie ad una ridotta rumorosità e all’ottimizzazione delle prestazioni del motori diesel impiegati, non à ̈ comunque in grado di rendere nulle le emissioni inquinanti in nessuna condizione di funzionamento in quanto sia per la propulsione, sia per l’alimentazione delle utenze elettriche di bordo, à ̈ necessario che i motori diesel siano in funzione con conseguente produzione di rumore ed emissioni inquinanti. Inoltre, le curve caratteristiche di funzionamento dei motori diesel e dei generatori sono tali che sistemi come quello SIEMENS risultano vantaggiosi dal punto di vista del bilancio energetico solo quando la potenza richiesta dalla propulsione e la potenza richiesta dalle utenze di bordo stanno tra loro in rapporti ben definiti. Infatti, in tal caso, viene solitamente aumentato il numero di motori diesel impiegati rendendo così possibile frazionare la potenza mantenendo in funzione solo il numero necessario di motori, mentre nel caso di una eccessiva sproporzione tra la potenza necessaria per la propulsione e la potenza necessaria per i servizi di bordo tale soluzione non risulta comunque conveniente e risolutiva.
In considerazione dei limiti suddetti risulta opportuno ricercare soluzioni di sistemi di propulsione elettrica per imbarcazioni, in particolare per imbarcazioni da diporto di medie dimensioni, che siano in grado di aumentare ulteriormente l’affidabilità di questi sistemi, diminuirne l’impatto ambientale e renderne ancor più vantaggioso il bilancio energetico. La disponibilità di tali soluzioni, ovviamente, spingerebbe verso un ampliamento del mercato delle propulsioni elettriche, per loro natura a minor impatto ambientale rispetto alle propulsioni diesel, in questa fascia applicativa.
SINTESI DELL’INVENZIONE
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni in grado di superare i limiti sopra esposti della tecnica nota.
In particolare, scopo della presente invenzione à ̈ proporre un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni che permetta di navigare ed utilizzare i servizi di bordo dell’imbarcazione senza dover utilizzare motori a combustione interna e quindi con abbattimento della rumorosità e delle emissioni inquinanti.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni di grande versatilità ed affidabilità .
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ proporre un apparato di propulsione elettrica che offra rilevanti vantaggi rispetto alla tecnica nota in termini di riduzione delle emissioni inquinanti, silenziosità , versatilità , massimizzazione del rendimento energetico, in particolare nell’utilizzo in imbarcazioni da diporto.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ proporre un metodo di gestione di apparati di propulsione elettrica per imbarcazioni che consenta di gestire in modo affidabile e vantaggioso la distribuzione di energia elettrica da più fonti di alimentazione verso i mezzi di propulsione ed i servizi di bordo alimentati elettricamente.
Gli scopi suddetti ed altri ancora sono raggiunti per mezzo di un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni, in particolare imbarcazioni da diporto, comprendente:
- almeno un gruppo di propulsione elettrica comprendente un motore elettrico atto a porre in rotazione mezzi di spinta dell’imbarcazione,
- mezzi di distribuzione di energia elettrica atti ad alimentare detto almeno un motore elettrico e servizi elettrici ausiliari di bordo,
- mezzi di generazione di energia elettrica, e
- batterie di accumulo di energia elettrica interposte elettricamente tra detti mezzi di generazione di energia elettrica e detti mezzi di distribuzione di energia elettrica in modo tale che dette batterie di accumulo sono destinate ad alimentare detti mezzi di distribuzione di energia mentre detti mezzi di generazione di energia elettrica sono destinati a ricaricare dette batterie di accumulo.
L’interposizione di batterie di accumulo tra i mezzi di generazione di energia e i mezzi di propulsione consente, innanzitutto, modalità di navigazione e manovra a zero emissioni, e permette di gestire al meglio i mezzi di generazione di energia svincolandoli dai carichi e potendo quindi ricercarne sempre il massimo rendimento
Vantaggiosamente i mezzi di generazione di energia elettrica comprendono almeno un gruppo di generazione comprendente un motore a combustione interna accoppiato meccanicamente ad un generatore elettrico, ed in particolare il motore a combustione interna à ̈ un motore diesel a quattro valvole per cilindro ed iniezione diretta di tipo common rail (a condotto comune). Questa tipologia di motori diesel, di concezione automobilistica sono particolarmente leggeri, compatti e prestanti e permettono quindi di ottimizzare l’efficienza energetica dell’impianto di propulsione dell’invenzione.
Ancora vantaggiosamente i generatori elettrico e i motori elettrici sono macchine elettriche di identiche caratteristiche elettriche, meccaniche e costruttive e sono generatori sincroni a magneti permanenti. Utilizzare macchine elettriche separate ma identiche per la generazione di corrente e come motori di propulsione consente di ottimizzare la gestione dei pezzi di ricambio.
I mezzi di generazione di energia elettrica comprendono almeno un impianto fotovoltaico, preferibilmente insieme al gruppo di generazione comprendente il motore a combustione interna. La presenza di un impianto fotovoltaico connesso alle batterie di accumulo permette di utilizzare fonti di energia rinnovabili, sia per la propulsione che per l’alimentazione dei servizi di bordo.
La batteria di accumulo può essere ricaricata tramite mezzi di connessione ed una rete di distribuzione elettrica di terra. Quando ci si trovi a stazionare in porto le batterie di accumulo possono essere ricaricate tramite la rete elettrica di terra. In questo modo l’energia proveniente dalla rete di terra, accumulata nelle batterie, potrà essere utilizzata anche per la propulsione e per l’utilizzo dei servizi di bordo fuori dal porto.
Almeno uno dei mezzi di generazione di energia à ̈ connesso direttamente ai mezzi di distribuzione di energia tramite mezzi di interruzione della corrente. Grazie a questa connessione diretta nel caso di malfunzionamento delle batterie o per particolari esigenze à ̈ possibile alimentare direttamente dai mezzi di generazione sia i gruppi di propulsione che i servizi di bordo.
L’apparato comprende, inoltre, una centralina di comando destinata a comandare l’entrata in funzione dei mezzi di generazione di energia in funzione della potenza erogata dalla batteria di accumulo e delle potenze richieste dai gruppi di propulsione elettrica e dai servizi ausiliari di bordo.
Gli scopi suddetti sono raggiunti anche grazie ad un metodo di gestione di un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni comprendente fasi di:
- ricezione da parte di una centralina di comando di dati relativi alla energia elettrica prodotta da mezzi di generazione di energia elettrica, di dati relativi alla potenza erogata da batterie di accumulo verso mezzi di distribuzione di energia elettrica a gruppi di propulsione e a servizi elettrici ausiliari di bordo e di dati relativi alla potenza richiesta da detti gruppi di propulsione e da detti servizi elettrici ausiliari di bordo;
- elaborazione di detti dati da parte di detta centralina di comando e, nel caso che la potenza erogata da detta batteria di accumulo sia inferiore alla somma delle potenze richieste da detti gruppi di propulsione e da detti servizi elettrici ausiliari di bordo,
- attivazione, da parte di detta centralina di comando, di almeno uno di detti mezzi di generazione di energia elettrica. Vantaggiosamente il metodo comprende la connessione diretta di almeno uno di detto mezzi di generazione di energia elettrica a detti mezzi di distribuzione di energia nel caso che la somma delle potenze richieste da detti gruppi di propulsione e da detti servizi elettrici ausiliari di bordo sia superiore ad un valore predefinito.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Queste ed altre caratteristiche dell’invenzione risulteranno più facilmente comprensibili dalla seguente descrizione di una forma realizzativa preferita dell’invenzione, fornita come esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate nelle quali:
- la figura 1 mostra uno schema a blocchi di connessione funzionale tra componenti di un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni secondo l’invenzione in cui con linea doppia sono rappresentate connessioni meccaniche e con linea spessa sono rappresentate connessioni elettriche; - la figura 2 mostra un diagramma di flusso di un metodo di gestione di apparati di propulsione per imbarcazioni secondo la presente invenzione in cui con linea piena sono rappresentate linee di trasmissione di energia elettrica mentre con linea tratteggiata sono rappresentate trasmissioni dati;
- la figura 3 mostra uno schema a blocchi analogo allo schema di fig. 1 rappresentante un apparato di tecnica nota. DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE
Con riferimento alla fig.1 à ̈ indicato complessivamente con 100 un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni secondo l’invenzione. Due gruppi di propulsione, 10, 20, sono costituiti ciascuno dal rispettivo motore elettrico, 11, 21, il quale à ̈ connesso meccanicamente tramite opportuni mezzi di trasmissione del moto, 12, 22, a mezzi di spinta, 13, 23, costituiti da un gruppo elica. I motori elettrici 11 e 21 sono alimentati da mezzi di distribuzione dell’energia elettrica, 30, che oltre ad alimentare i gruppi di propulsione forniscono energia elettrica a tutti i servizi ausiliari di bordo, 40, costituiti da singole utenze, 41, 42. Ai mezzi di distribuzione 30 l’energia elettrica viene erogata in via esclusiva, durante il normale funzionamento dell’apparato, da pacchi di batterie di accumulo, 50, che devono essere in grado di accumulare energia sufficiente a garantire la propulsione ed il contemporaneo utilizzo dei servizi ausiliari di bordo garantendo una buona autonomia all’imbarcazione. La ricarica delle batterie di accumulo 50 avviene utilizzando diverse tipologie di fonti di energia che possono fornire energia contemporaneamente o alternativamente. Nell’esempio realizzativo rappresentato in fig. 1 le suddette fonti di energia elettrica sono di tre differenti tipologie. Prima fonte di energia sono mezzi di generazione di energia costituiti da due gruppi di generazione, 60, 70, costituiti ciascuno da un motore a combustione interna, 61, 62, il quale à ̈ connesso meccanicamente tramite opportuni mezzi di trasmissione del moto, 62, 72, ad un generatore elettrico, 63, 73. Ulteriori mezzi di generazione di energia, di diversa tipologia, sono costituiti da un impianto fotovoltaico, 80. Infine, una terza tipologia di fonte di energia per le batterie di accumulo 50 à ̈ rappresentata da mezzi di connessione alla rete elettrica di terra, 90. Lo schema di fig. 1 comprende, inoltre, generici mezzi di trasformazione di energia elettrica, 43, 64, 74, 81, 91, che a seconda delle necessità saranno costituiti da inverters, raddrizzatori, filtri, partitori o altri ancora. Infine, à ̈ possibile osservare che i gruppi di generazione 60 e 70 oltre ad essere connessi alle batterie di accumulo 50 sono anche direttamente connessi, per mezzo di interruttori di by-pass, 65, 75, ai mezzi di distribuzione 30 al fine di garantire la possibilità di fornire energia ai gruppi di propulsione 10 e 20 ed ai servizi ausiliari di bordo 40 anche in caso di guasti o anomalie di funzionamento delle batterie di accumulo 50.
Come risulterà evidente l’apparato di propulsione elettrica sopra descritto comporta rispetto alla tecnica nota evidenti vantaggi. Innanzi tutto le batterie di accumulo funzionano da tampone tra le fonti di energia e gli utilizzatori di tale energia, siano essi i gruppi di propulsione 10 e 20 o i servizi ausiliari di bordo 40, con la conseguenza che l’utilizzo dei gruppi propulsivi o dei servizi di bordo non comporta necessariamente il contemporaneo funzionamento ed utilizzo delle fonti di energia. In particolare, i gruppi di generazione 60 e 70, che sono le uniche fonti energetiche che comportano emissioni nocive in atmosfera ed una certa rumorosità di funzionamento possono essere mantenute non attive in molte situazioni operative dell’imbarcazione su cui à ̈ installato l’apparato di propulsione dell’invenzione. Inoltre, tutte le fonti di energia utilizzate, essendo svincolate dagli utilizzatori possono essere fatte lavorare in condizioni ottimali, ricercandone sempre il massimo rendimento. La presenza di più tipologie di fonti energetiche garantisce il massimo di affidabilità e di versatilità dell’apparato di propulsione dell’invenzione consentendo di mantenere la completa operatività dell’imbarcazione anche in presenza di guasti o malfunzionamenti di una o più di esse. Di grande rilevanza e vantaggio, dal punto di vista dell’impatto ambientale, à ̈, inoltre, l’adozione di fonti di energia rinnovabile, quale à ̈ l’impianto fotovoltaico 80 e la possibilità di ricaricare le batterie di accumulo 50 tramite la rete elettrica di terra che permette l’utilizzo di tale fonte energetica non soltanto per utilizzare i servizi ausiliari di bordo 40 durante lo stazionamento in porto, ma anche per la propulsione e l’utilizzo dei servizi durante la navigazione.
Ulteriori vantaggi dell’apparato di propulsione dell’invenzione derivano, inoltre, dagli specifici componenti utilizzati in forme realizzative preferite della stessa.
A titolo di esempio un apparato di propulsione secondo l’invenzione può essere vantaggiosamente impiegato in una imbarcazione da diporto, in particolare uno yacht con carena di tipo dislocante di lunghezza complessiva pari a circa 25 metri e dislocamento a pieno carico compreso tra le 60 e le 80 tonnellate. Per la propulsione di una imbarcazione avente le suddette caratteristiche sono utilizzati due gruppi di propulsione 10 e 20 che utilizzano motori elettrici sincroni a magneti permanenti di potenza pari a circa 145 KW ciascuno in grado di spingere l’imbarcazione, in condizioni di mezzo carico, ad una velocità massima di circa 12,5 nodi. Un motore elettrico del tipo sopra descritto ha ingombri pari a circa 400 mm di diametro ed una lunghezza di circa 200 mm con un peso complessivo di circa 80kg. Identici motori elettrici possono essere utilizzati come generatori 63, 73 nei gruppi di generazione 60 e 70 garantendo così, in caso di malfunzionamento delle batterie di accumulo 50 o in assenza di altre fonti di energia, la possibilità di sfruttare i motori 11 e 21 al massima della potenza. Oltre alla grande compattezza e leggerezza di questa tipologia di macchine elettriche il fatto di sfruttare quattro identiche macchine, due come motori e due come generatori, comporta l’ulteriore rilevante vantaggio di consentire una semplificazione della gestione dei pezzi di ricambio degli stessi. I motori a combustione interna 61 e 71 utilizzati nei gruppi di generazione 60 e 70 sono motori diesel a quattro valvole per cilindro ed iniezione diretta common rail (a condotto comune) di concezione automobilistica, che garantiscono ottimi rendimenti, grande affidabilità , minima rumorosità e dimensioni e pesi molto contenuti.
Nelle superfici superiori libere dell’imbarcazione sono integrati moduli fotovoltaici in silicio cristallino che impiegati nell’impianto fotovoltaico 80 forniscono una potenza aggiuntiva pari a circa 12 KW.
L’energia prodotta viene accumulata in un gruppo di 200 batterie a ioni di litio, o polimeri di litio, di peso pari a 20 kg ciascuna e capaci di erogare complessivamente una potenza di 448 KW.
I mezzi di distribuzione comprendono una semplice barra di connessione elettrica in cui viene trasportata corrente continua alla tensione preferibilmente di 600 V e comunque compresa tra i 400 e 900 V che rappresentano i valori standard in questa tipologia di applicazioni.
Un apparato di propulsione elettrica avente le caratteristiche sopra descritte consente all’imbarcazione di navigare utilizzando l’energia fornita dalle sole batterie di accumulo 50 ad una velocità massima di 10,5 nodi per un tempo di circa 2 ore utilizzando contemporaneamente i servizi di bordo necessari, mentre viaggiando ad una velocità di 7, 5 nodi e sempre utilizzando i servizi di bordo necessari à ̈ possibile navigare per 8 ore circa.
Ovviamente tutti i dati sopra riportati sono solo esemplificativi ma consentono di comprendere come per mezzo di un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni secondo la presente invenzione sia possibile navigare ed operare con una rilevante autonomia senza la necessità di intervento dei motori a combustione interna. Certamente, nel caso di malfunzionamento delle batterie o allorché sia richiesta la massima potenza, tramite gli interruttori di by-pass 65 e 75 à ̈ possibile connettere direttamente i gruppi di generazione 60 e 70 ai mezzi di distribuzione 30 e quindi ai gruppi di propulsione 10 e 20.
Un apparato di propulsione secondo l’invenzione à ̈ ottimizzato e garantisce la massima efficienza ed il massimo rendimento energetico quando viene utilizzato secondo un metodo di gestione dell’invenzione, rappresentato tramite il diagramma di flusso di fig. 2. Una centralina di comando, 31, riceve informazioni dai vari componenti dell’apparato dell’invenzione, ed in seguito all’elaborazione di tali dati, invia agli stessi le informazioni necessarie per ottimizzare la produzione di energia e l’erogazione della stessa. In particolare la centralina 31 riceve informazioni relative alla energia elettrica prodotta dai gruppi di generazione 60 e 70 e dall’impianto fotovoltaico 80, riceve informazioni sulla potenza in ingresso, e sullo stato di carica dalle batterie di accumulo, 30 e riceve informazioni relative alla potenza richiesta dai gruppi di propulsione 10 e 20 a dai servizi ausiliari di bordo 40. La centralina di comando 31 elabora quindi tutte le suddette informazioni e comanda l’erogazione di potenza da parte delle batterie 40, nonché l’entrata in funzione dei gruppi generatori 60 e 70 e l’eventuale chiusura degli interruttori di by-pass 65 e 75. In particolare, secondo una forma di gestione preferita, se la potenza complessiva richiesta dai gruppi di propulsione 10 e 20 e dai servizi ausiliari di bordo 40 à ̈ inferiore alla potenza erogata dalla batteria, la centralina comanderà l’entrata in funzione dei gruppi generatori 60 e 70 che andranno a ricaricare la batteria. Soltanto nel caso di malfunzionamento o guasto delle batteria di accumulo 50, o nel caso che la potenza richiesta sia superiore ad un valore predefinito, la centralina 31 provvederà a chiudere gli interruttori di by-pass 65 e 75 mettendo i gruppi generatori 60 e 70 in connessione diretta con i mezzi di distribuzione dell’energia 30.
Certamente la centralina 31 potrà avere molte altre funzioni accessorie come quelle di individuare e segnalare la funzionalità di ogni singolo componente ad essa connesso. Potrà eventualmente comandare la disabilitazione di alcune utenze di bordo non necessarie in specifiche situazioni operative, oppure disabilitare i gruppi di generazione 60 e 70 che comprendono motori a combustioni interna allorché si stia entrando in aree protette o nelle altre condizioni in cui à ̈ assolutamente necessario annullare le emissioni inquinanti.
Certamente differenti forme realizzative dell’apparato di propulsione elettrica dell’invenzione e del relativo metodo di gestione possono essere previste senza uscire dal concetto inventivo del presente trovato.
Ovviamente il numero e la tipologia sia dei mezzi di generazione di energia, sia dei gruppi di propulsione può essere modificato in funzione delle esigenze dell’imbarcazione in cui l’apparato deve operare. I motori a combustione interna utilizzati nei gruppi di generazione potrebbero essere motori alimentati a benzina o anche a idrogeno, in modo da ridurre ulteriormente l’impatto ambientale complessivo dell’imbarcazione. Inoltre, ancora al fine di ridurre l’impatto ambientale, come mezzi di generazione di energia potrebbero essere utilizzate delle celle a combustibile.
La connessione diretta ai mezzi di distribuzione dell’energia tramite interruttori di by-pass potrebbe essere prevista anche per l’impianto fotovoltaico, o per gli altri mezzi di generazione eventualmente previsti. In questo caso, in situazioni particolari e per brevi durate, à ̈ possibile che i mezzi di generazione di energia e le batterie di accumulo forniscano contemporaneamente energia ai mezzi di distribuzione, aumentando così notevolmente la potenza fornita. In altre possibili configurazioni le connessioni dirette ai mezzi di distribuzione tramite interruttori di by-pass potrebbero essere del tutto assenti e per motivi di sicurezza ed affidabilità potrebbero essere previste batterie ausiliarie. I mezzi di trasformazione di energia, 43, 64, 74, 81, 91 potrebbero essere necessari anche in uscita dalle batterie di accumulo 50 in ingresso ai gruppi di propulsione 10 e 20 e sono ovviamente legati alla tipologia di corrente elettrica in uscita dai mezzi di generazione di corrente, dalla tipologia di corrente che attraversa i mezzi di distribuzione e dalla tipologia di corrente che deve essere fornita ai gruppi propulsivi ed ai servizi elettrici ausiliari. Così, ad esempio, le utenze 41 che devono essere alimentate in corrente alternata necessitano della presenza di un inverter, 43, mentre le utenze 42 che devono essere alimentate in corrente continua potrebbero avere bisogno di un trasformatore in corrente continua, nel caso che i mezzi di distribuzione 30 siano alimentati, come nell’esempio descritto, con una corrente continua a 600 V.
Queste ed altre varianti o modifiche potrebbero essere apportate all’apparato dell’invenzione ed al relativo metodo di gestione, pur sempre rimanendo all’interno dell’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni, in particolare imbarcazioni da diporto, comprendente: - almeno un gruppo di propulsione elettrica (10, 20) comprendente un motore elettrico (11, 21) atto a porre in rotazione mezzi di spinta (13, 23) dell’imbarcazione, - mezzi di distribuzione (30) di energia elettrica atti ad alimentare detto almeno un gruppo di propulsione elettrica (10, 20) e servizi elettrici ausiliari di bordo (40), - mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80), caratterizzato dal fatto di comprendere batterie di accumulo (50) di energia elettrica interposte elettricamente tra detti mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80) e detti mezzi di distribuzione (30) di energia elettrica in modo tale che dette batterie di accumulo (50) sono destinate ad alimentare detti mezzi di distribuzione di energia (30) mentre detti mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80) sono destinati a ricaricare dette batterie di accumulo (50).
- 2. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80) comprendono almeno un gruppo di generazione comprendente un motore a combustione interna (61, 71) accoppiato meccanicamente ad un generatore elettrico (63, 73).
- 3. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detto motore a combustione interna (61, 71) Ã ̈ un motore diesel a quattro valvole per cilindro ed iniezione diretta di tipo a condotto comune.
- 4. Apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni secondo la rivendicazione 2 o 3 caratterizzato dal fatto che detto generatore elettrico (63, 73) Ã ̈ un generatore sincrono a magneti permanenti.
- 5. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo la rivendicazione 2 o successive caratterizzato dal fatto che detto generatore elettrico (63, 73) e detto almeno un motore elettrico (11, 21) sono macchine elettriche di identiche caratteristiche elettriche, meccaniche e costruttive.
- 6. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80) comprendono almeno un impianto fotovoltaico (80).
- 7. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi di connessione elettrica (90) atti a connettere dette batterie di accumulo (50) ad una rete di distribuzione elettrica di terra.
- 8. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detti mezzi di generazione di energia (60, 70, 80) comprendono almeno un gruppo di generazione (60, 70) comprendente un motore a combustione interna (61, 71) accoppiato meccanicamente ad un generatore elettrico (63, 73) ed almeno un impianto fotovoltaico (80).
- 9. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti mezzi di generazione di energia (60, 70, 80) Ã ̈ connesso direttamente a detti mezzi di distribuzione di energia (30) tramite mezzi di interruzione della corrente (65, 75).
- 10. Apparato di propulsione elettrica (100) per imbarcazioni secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere una centralina di comando (31) destinata a comandare l’entrata in funzione di detti mezzi di generazione di energia (60, 70, 80) in funzione della potenza erogata da detta batteria di accumulo (50) e delle potenze richieste da detti gruppi di propulsione elettrica (10, 20) e da detti servizi ausiliari di bordo (40).
- 11. Metodo di gestione di un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni caratterizzato dal fatto di comprendere fasi di: - ricezione da parte di una centralina di comando (31) di dati relativi alla energia elettrica prodotta da mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80), di dati relativi alla potenza erogata da batterie di accumulo (50) verso mezzi di distribuzione di energia elettrica (30) a gruppi di propulsione (10, 20) e a servizi elettrici ausiliari di bordo (40) e di dati relativi alla potenza richiesta da detti gruppi di propulsione (10, 20) e da detti servizi elettrici ausiliari di bordo (40); - elaborazione di detti dati da parte di detta centralina di comando (31) e, nel caso che la potenza erogata da detta batteria di accumulo (50) sia inferiore alla somma delle potenze richieste da detti gruppi di propulsione (10, 20) e da detti servizi elettrici ausiliari di bordo (40) - attivazione, da parte di detta centralina di comando (31), di almeno uno di detti mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80).
- 12. Metodo di gestione di un apparato di propulsione elettrica per imbarcazioni secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto di comprendere la connessione diretta di almeno uno di detto mezzi di generazione di energia elettrica (60, 70, 80) a detti mezzi di distribuzione di energia (30) nel caso che la somma delle potenze richieste da detti gruppi di propulsione (10, 20) e da detti servizi elettrici ausiliari di bordo (40) sia superiore ad un valore predefinito.
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