Il corso si propone di analizzare nel dettaglio le problematiche connesse all'impiego di convertitori e di azionamenti nei veicoli elettrici e ibridi autonomi (non filo-alimentati) nell'ambito della trazione personale e pubblica. L'incremento di autonomia da un lato e l'aumento di richiesta di energia elettrica dall'altro sono la base di partenza per l'adozione delle diverse soluzioni che verranno presentate nel corso. Non solo gli attuatori ma anche le principali sorgenti o accumulatori di energia elettrica verranno prese in considerazione ovvero batterie, supercondensatori, accumulatori cinetici etc. nonché le problematiche di tensione corrente e sicurezza correlate con la loro adozione.

Capacità di valutazione e progettazione sistemistica elettrica di strutture elettriche e ibride.
Sensibilità elettrica nel mondo della trazione elettrica e ibrida con l'analisi delle principali problematiche di prestazione e sicurezza nei diversi ambienti di trazione. Sensibilizzazione ai diversi ambienti di applicazione.

Basi di elettrotecnica e macchine elettriche, nozioni di strutture di elettronica di potenza. Basi di macchine termiche e cinematica elementare. Capacità di elaborare simulazioni non dinamiche per le valutazioni energetiche.

' Strutture di veicoli elettrici e ibridi, analisi critica delle varie configurazioni possibili ( ibridi serie. Parallelo, split, etc ; possibili collocazioni dei motori nei veicoli elettrici, etc. ) (10h)
' Discussione sulle caratteristiche richieste al veicolo elettrico e al veicolo ibrido e conseguente impatto sugli azionamenti elettrici impiegati (10h)
' Problematiche connesse con la distribuzione della potenza a bordo veicolo,livelli di tensione, necessità e/o opportunità di convertitori DC-DC. di interfacciamento tra batterie e azionamenti,etc (10h)
' Tipi di batterie e loro impiego nei diversi tipi di veicoli, densità di potenza e di energia, eventuale uso di supercondensatori per agevolare la frenata rigenerativa e transitori rapidi in genere (10h)
' Strutture di azionamento adatte ai diversi impieghi, motorizzazioni previste e prevedibili, discussione e dimensionamento di massima (12h)
' Confronto strutturale e di prestazioni (dimensioni del motore e del convertitore, costi, capacità di sovraccarico etc.) tra le varie soluzioni di azionamento proponibili, anche in relazione alle diverse tipologie di veicoli (20h)
' Considerazioni conclusive allo stato dell'arte e prospettive future (8h)

Esercitazioni numeriche ed esperienze di simulazione individuali o di gruppo che convergeranno in un'unica relazione finale parte integrante della verifica di apprendimento.

Testi di supporto e consultazione consigliabili:
' Graham Atkin and Jonathan Storey, "Electric Vehicles (Prospects to battery-, fuel cell- and hybrid-powered vehicles)", Financial Times Automotive, Maple House, 149 Tottenham Court Road, London W1P 9LL, UK, 1998:
' A. Szumanowski, "Fundamentals of hybrid vehicle drives", ITE Warsaw-Radom 2000 (www.itee.radom.pl mailto: instytut@itee.radom.pl)
' D.A.J. Rand, R. Woods, R.M. Dell, "Batteries for Electric Vehicles", Research Studies Press Ltd., 1998:
' J. Larminie, A. Dicks, "Fuel Cell System Explained ", J. Wiley & Sons, 2000 (overview)
' M. Ehsani, Y. Gao, S. E. Gay and A. Emadi, "Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, Theory, and Design" (Power Electronics and Applications Series) CRC-PRESS
' (a cura di) G. Pede, G. Brusaglino e Vitali, "Sistemi di Propulsione Elettrica ed Ibrida: dalla Sorgente a Bordo all'Attuazione Meccanica" ENEA 2009

Verifica orale con discussione di una tesina di simulazione.